SnO2纳米棒一维纳米材料气敏特性研究

在NaCl KCl熔盐介质中,在610～760℃焙烧利用室温固相反应合成的SnO2纳米棒前驱物,成功制备了SnO2纳米棒.利用TEM、XRD和XPS对SnO2纳米棒形貌、成分进行了表征和分析,SnO2纳米棒直径为10～60 nm,长度从几百个纳米到十几个微米.以SnO2纳米棒为原料,分别制备了厚膜气敏元件,考察了其气敏特性.在工作温度为300℃左右时,660℃焙烧制备的SnO2纳米棒元件对乙醇具有较高的灵敏度、好的选择性和响应恢复特性.     

SnO_2纳米棒的乙醇气体敏感特性研究

在NaC l+KC l熔盐介质中,在660℃下对利用微乳技术制备的前驱物进行焙烧,成功合成了SnO2纳米棒。利用TEM,XRD对SnO2纳米棒形貌、成分进行了表征和分析,SnO2纳米棒直径为10~20 nm,长度从几百个纳米到几个微米。研究表明:以SnO2纳米棒为原料制备的厚膜气敏元件,对乙醇具有较高的灵敏度、好的选择性和响应-恢复特性。     

SnO2(110)面结构及O2吸附特性的密度泛函分析

根据密度泛函理论,采用广义密度近似和总体能量平面波赝势方法,计算了SnO2氧化(110)面、还原(110)面的结构及电子特性,研究了O2以不同方式在还原(110)表面的吸附.计算结果发现, 氧化(110)面和还原(110)电子态密度同体材料有较大不同,SnO2(110)的电导行为主要受氧空缺在禁带中引入的表面电子态的控制.氧气在还原(110)面4配位的Sn离子上发生的三种吸附均为自发吸附,其中O2平行于表面和4配位Sn轴的侧位吸附方式最为稳定,且这种吸附方式对 SnO2表面电导率改变的贡献最大.     

铟锌玻璃上SnO_2膜的吸附研究

将制备的纳米SnO2材料在不同配制条件配成前驱体溶液、提膜,用原子力显微镜研究了SnO2膜的形貌,同时,分析其在氧化锌玻璃上成膜性能,发现吸附状况与表面水层之间的关系,并对附着力进行了探讨。     

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.     

Ag掺杂SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性研究

以聚乙烯醇(PVA)和SnCl2·2H2O为原料采用静电纺丝技术制备纯sno2及Ag掺杂sno2纳米纤维.经700℃退火烧结后制得了连续多孔的snO2纳米纤维.研究了Ag的掺杂对SnO2纳米纤维的C2H2气体敏感性能的影响,结果表明Ag的掺杂对SnO2纳米纤维的C2H2气体敏感性能具有明显的影响,在Ag掺杂量为8at%...     

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。     

Ce3+掺杂SnO2纳米带对乙二醇的气敏特性研究

采用热蒸发气相沉积法,以An为催化剂成功制备了Ce3+掺杂的SnO2纳米带.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDX)对样品的形貌、结构和成分进行了表征分析.结果表明:Ce3+掺杂的SnO2纳米带具有金红石结构,纳米带表面光滑、平整,结晶良好,其成分由Ce,Sn和O构成.同时,研究了单片Ce3+掺杂的SnO2纳米带对丙酮、乙醇和乙二醇的气敏特性,发现温度为190℃时器件对乙二醇气敏响应最强,选择性也最好.Ce3+掺杂的SnO2纳米带对乙二醇响应、恢复时间短,可逆性好,适合在较宽浓度范围对乙二醇气体进行检测.     

SnO_2-LiZnVO_4系纳米湿敏陶瓷湿敏特性研究

采用共沉淀法制备出SnO2-L iZnVO4系纳米湿敏粉体,考察了液相掺杂L iZnVO4对材料湿敏特性的影响,并从氧化物表面的吸附理论出发,给出了反映湿敏特性的微观参数n值,湿敏线性越好的材料其微观参数n值与0.5越靠近。实验结果表明:适当的L iZnVO4液相掺杂可使材料具有低湿电阻小、灵敏度适中的特性。理论计算得到的阻湿特性参数与实验结果符合得很好。     

对超低浓度甲烷具有高气敏性的自组装型SnO2纳米棒气敏传感器

通过热蒸发SnO2和活性炭的混合粉末的自组装方式直接在Cr-Au梳状交叉电极上制备了一层SnO2纳米棒气敏层,从而研制出了SnO2纳米棒气敏传感器,经测试,发现此传感器对于浓度范围为2～5ppm的甲烷具有非常好的探测灵敏度,继而从气敏机制、自组装制备方式、SnO2纳米棒的比表面特性及SnO2纳米棒的尺度低于得拜长度等角度解释了此传感器对甲烷具有高气敏性的原因。     

SnO2纳米颗粒多孔薄膜气敏传感器对CO气体的敏感性

在适当的条件下分解有机金属前驱体[Sn(N(CH3)2)2]2制备了尺寸分布集中的SnO2纳米颗粒.二氧化锡纳米颗粒胶体沉积到气体传感器的硅基础结构上形成纳米颗粒多孔薄膜传感层,并对传感层进行金属Pt元素原位掺杂.在专用实验台上测定了SnO2纳米颗粒传感器对CO 气体的敏感性,结果显示此传感器对CO气体表现出较好的敏感性和稳定性.     

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。     

掺锆SnO_2陶瓷的乙醇气敏特性研究

在研究SnO_2乙醇气体敏感陶瓷中,比较添加物,发现ZrO_2对乙醇气体有较高的灵敏度。进而从工艺上研究了添加ZrO_2时的最佳烧结温度和预烧温度。分析了烧结温度与测试初始电阻的关系。总结出不同条件下乙醇的分解物不同。提出ZrO_2的催化机理是活化表面羟基,释放占有的电子,释放表面的吸附位,从而提高氧离子的效率。     

Synthesis of ZnO nanorods and its application in NO2 sensors

One-dimensional (1D) ZnO nanorods with pencil-like shape and high aspect ratio were successfully synthesized using a cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-assisted hydrothermal process at 90 °C. The surface morphology and structure of nanocrystals were characterized by FE-SEM, XRD and XPS analysis. Experimental results show that the surfactant and base concentration play important roles in the formation and growth orientation of ZnO nanorods. The ZnO nanorods synthesized exhibits high response and selectivity to NO₂, the highest response to 40 ppm NO₂ reached 206 and the selectivity with respect to CO and CH₄ at same concentration reached 10.3 and 30 times, respectively. The effects of synthesis method, surfactant and calcination condition on sensing properties were systematically investigated. The results indicate that the CTAB-assisted low temperature hydrothermal process is a potentially facile method for synthesis of 1D ZnO nanorods and excellent potential candidates as gas sensing materials.     

SnO_2-ZnO复合膜特性研究

用真空蒸发的方法,在1.33×10-3Pa的真空中,蒸发SnO2,ZnO获得超微粒结构的SnO2-ZnO复合膜。当复合膜中ZnO质量分数为20%时,SnO2-ZnO复合膜对乙醇气体的灵敏度为40,膜的方电阻值也较低,为0.01×103Ω/□。复合膜经热处理后,其电学性能也得到改善,当温度t=600℃时,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜热处理后,其膜对乙醇气体有较高的选择性,灵敏度为60。当t=400℃时,对掺有Sb2O5质量分数为450×10-6,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜进行热处理,其方电阻仅为0.003×103Ω/□,具有优良的导电性能。     

室温固相合成纳米SnO_2及气敏性能研究

用室温固相法合成了SnO2 纳米粉体,在粉体材料中添加无机造孔剂调整材料的微结构。考察不同烧结温度和造孔剂添加量对气敏性能的影响。结果表明:适宜的无机造孔剂和烧结温度能改善气敏材料的微结构,从而提高气敏性能。材料对乙醇有较好的敏感性和选择性。在4. 5V加热电压下,对体积分数为5×10-4的乙醇、汽油和丙酮的灵敏度分别为85. 91, 8. 34和8. 37。     

均匀设计法在Pr改性SnO2/Ti电催化电极处理制药厂废水中的应用

为了提高制药厂废水处理效果,采用均匀设计方法优化自制Pr改性SnO_2/Ti电催化电极处理制药厂废水的降解条件。以COD去除率为考察指标,建立了COD去除率与电流强度、时间、Pr的掺杂量、面积比(SnO_2/Ti:Al)之间的数学模型。在回归分析的基础上,筛选出降解条件的优化参数,此时废水的COD去除率达94.9%。实验结果表明,采用均匀设计法得出最佳降解条件的配方,用Pr改性SnO_2/Ti电极和装置处理制药厂废水,处理效果良好。     

Biomorphic synthesis of ZnSnO3 hollow fibers for gas sensing application

Biomorphic ZnSnO₃ hollow fibers have been fabricated using cotton as biotemplates. Cotton fibers are infiltrated with zinc nitrate and stannic chloride solution and subsequently sintered in air at high temperatures to produce the final ZnSnO₃ hollow fibers. The samples have further distinctions in structure and morphology by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. It showed that all the samples present an orthorhombic structure of high crystallinity, and the hollow fibers were composed of numerous ZnSnO₃ nanorods. Furthermore, gas sensors were fabricated and an investigation of ethanol sensing properties has been conducted. The sensor, based on ZnSnO₃ hollow fibers calcined at 500 °C, shows highly sensitive to ethanol with fast response, good selectivity and stability, indicating its potential applications for environment and food or the drinking status of drivers.