十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺的气敏性能研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法分别在十二烷基苯磺酸(DBSA)和盐酸中合成了聚苯胺(PAn),并用傅里叶红外光谱和TGA-DTA技术对聚苯胺掺杂前后的结构变化和热稳定性进行了分析。研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响。结果表明:十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺,比普通盐酸掺杂的聚苯胺对目标气体具有更好的灵敏性。当r(S:N)为0.4～0.5时,在室温下其对1000×10-6NH3的灵敏度达到了10.43,响应时间为30s,恢复时间为3min。且与盐酸相比,十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

ZnO纳米片/聚苯胺制备与紫外激发室温气敏性能

采用两步法制备氧化锌纳米片/聚苯胺(ZnO/PANI)复合材料,首先制备ZnO纳米片,然后以此为载体,通过苯胺单体的原位聚合得到最终产物。通过XRD、FTIR、FESEM、氮气吸附-脱附和紫外-可见漫反射对合成材料进行表征,研究了其紫外激发室温气敏性能,分析了可能的紫外激发气敏机理。结果表明,在紫外光激发下,ZnO/PANI复合材料实现了室温检测,乙醇浓度100×10~(-6)(体积分数)时,灵敏度较高达到17.6,响应和恢复时间均在30 s以内。     

水热法制备Co掺杂WO3气敏材料及其性能研究

采用水热法合成了Co掺杂的纳米WO3气敏材料,研究了不同含量Co掺杂的WO3气敏材料的气敏性能以及环境湿度对其性能的影响.结果表明,少量Co掺杂可以提高WO3的气敏性能,Co掺杂量为质量分数0.8％的WO3基气敏元件对H2S和NOx具有很好的选择性,灵敏度分别高达183.214和1 619.726,并且该元件具有很好的抗湿性.     

纳米WO_3/聚苯胺复合材料的制备及气敏性能

用过硫酸铵作为氧化剂,通过界面聚合法制备纳米聚苯胺,并进一步通过水热法制备了纳米WO3/聚苯胺复合材料。通过XRD、FTIR、TG-DTA、SEM等手段对不同聚苯胺掺杂(质量分数为1%,5%,10%)的WO3/聚苯胺复合材料进行了表征,并进行了气敏性能研究。结果显示,合成的球状纳米WO3包覆棒状聚苯胺核-壳结构复合材料主晶相为正交晶系,晶粒大小约为20 nm;掺杂质量分数10%的聚苯胺后,主晶相变为六方晶系,晶粒大小为15 nm左右。复合材料的分解温度提高到262℃左右。气敏性能研究表明,复合材料在室温对三甲胺显示出较好的气敏性能,对体积分数200×10–6的三甲胺的灵敏度达到4.8。     

四针状ZnO晶须(T-ZnO)的掺杂及其气敏特性研究

采用高温固溶工艺制备了Al3+,Fe3+和Ag+掺杂的T-ZnO气敏材料,并制作了烧结型厚膜气敏元件,测试了元件对H2S,NH3,C2H5OH和H2的敏感特性,研究了掺杂剂、掺杂工艺和材料形貌结构对T-ZnO材料气敏特性的影响规律。结果显示,T-ZnO材料对H2S和C2H5OH气体灵敏度较高,对H2和NH3等气体灵敏度较差;经过H2气氛热处理,掺物质的量百分数为0.1%Al3+的T-ZnO对气体表现出很高的灵敏度,在268.5℃时,对体积分数为10-4的H2S的灵敏度达160;同时,Al3+掺杂工艺改善了材料对H2S和C2H5OH的恢复-响应特性。在Fe3+掺杂ZnO样品中,出现第二相(ZnFe2O4)可以提高对气体的灵敏度。     

掺杂金属氧化物半导体气敏传感器性能的研究进展

金属氧化物半导体气敏传感器因其灵敏度高、制造成本低、测量方式简单易行等特点受到了广泛关注,在有毒有害气体实时监测方面极具应用潜力.在制备过程中,掺杂作为常用的改性工艺之一,得到了国内外学者的广泛关注.文中将从掺杂的角度综述制备金属氧化物半导体气敏传感器的研究进展,其中包括一元纯金属氧化物、纯金属掺杂、稀土元素掺杂、复合...     

超细铁酸镉材料的制备及其气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和CdCl2·2.5H2O为原料,采用化学共沉淀法制备了纳米尺寸CdFe2O4粉体。利用X射线衍射仪、透射电镜对粉体的形貌、结构进行了表征。研究表明,用化学共沉淀法制备的CdFe2O4结晶情况良好,分布均匀,平均粒径约为80 nm。以CdFe2O4纳米粉体为原料制备了厚膜气敏元件,在工作温度为400左右时,该元件对乙醇具有较高的灵敏度、好的稳定性和选择性。并对气敏机理给予了解释。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用;详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响,通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数;利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理;展望了SnO2气敏传感器的发展前景.     

钇掺杂纳米α-Fe2O3的合成及气敏性能研究

采用柠檬酸sol-gel法制备了不同掺杂量的Y2O3-Fe2O3(w(Y2O3)=0~7%)纳米粉体材料,并用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,并进行了气敏性能测试。研究发现:掺杂适量Y2O3可抑制α-Fe2O3晶粒的生长,提高粉体材料的气敏性能,其中掺杂量为5%的烧结型气敏元件在160℃的较低温度条件下,对汽油有较高的灵敏度,较好的选择性及响应–恢复特性,且线性检测范围较宽。     

掺铝二氧化锡气敏材料的制备与性能研究

用sol-gel法制备了8种掺铝SnO2气敏材料,并用XRD分析其结构和晶粒度,用自组装仪器测定其气敏性能。结果表明:铝的掺入未改变SnO2的四方晶系结构,样品晶粒度为31.46～50.89nm;烧结温度600℃、掺铝量为5%(摩尔分数)的样品对C4H10的灵敏度为22.7;烧结温度600℃、掺x(Al)为1%的样品对H2S比较敏感,灵敏度为87.5;烧结温度700℃、掺x(Al)为5%的样品对C4H10灵敏度为45.5,对H2S灵敏度为100。     

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。     

CuO掺杂纳米SnO_2的气敏性能研究

采用柠檬酸溶解–热解法制备纳米SnO2,并对其进行由不同Cu源制备的CuO粉体机械混合掺杂,进而对掺杂氧化物进行XRD表征,采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明:少量的CuO机械混合可掺入纳米SnO2粉体的晶格中,以CuSO4为原料制备的CuO掺杂,可有效提高SnO2粉体对H2S气体的气敏性能,且以5%CuO掺杂量(质量分数)在120℃时,对0.0005%H2S的气敏性能最好,灵敏度可以达到4545。     

聚苯胺纳米材料电容性能研究

以(NH4)2S2O8为氧化剂,在1 mol/L盐酸环境下化学氧化合成超级电容器用电极材料纳米聚苯胺(PANI)。在1 mol/L H2SO4溶液中考察了材料的电容性能。结果表明:在循环伏安图上出现三对氧化还原峰,分别对应聚苯胺在三种不同氧化状态间的转化以及PANI的降解。放电电流密度为(1.0,4.5,10)×10–3A/cm2时,比容量分别为654,591,525 F/g。经恒定电流10 mA充放电循环1 000次,衰减仅为初始容量的10.7%。     

纳米ZnO基掺杂气敏元件阵列的制备与特性

以金属蒸气氧化法制备的纯纳米ZnO为气敏原料,通过丝网印刷技术在Al2O3基片上制得纯ZnO和掺杂ZnO的气敏元件阵列。结果表明,元件阵列具有低的功耗,纯ZnO气敏元件阵列在350~400℃对橙汁、可乐、酒精和汽油有较高的敏感性,灵敏度分别为2.9,2.9,53.5和43.4。通过Bi2O3+Cu2O的掺杂,可以降低纯ZnO的电导,并进一步提高气敏元件在250~350℃温度区间对汽油的敏感性。并对其气敏机理进行了探讨。     

反射型聚苯胺基柔性电致变色器件的研制

采用循环扫描伏安法在Au/Cr/PET复合基底上聚合出聚苯胺(PAN)膜,设计并制备了基于PAN的反射型柔性电致变色器件(ECD)。研究了该ECD反射光谱的电压响应特性。结果显示,所得PAN具有晶体结构,微观上呈直径约60nm的纤维网形态,与Au/Cr/PET基底结合良好;该ECD的反射光谱曲线的波长选择性,在-0.4～+1.8V电压范围内随电压增加而逐渐明显,反射率峰值出现的位置由476nm移至584nm,表现出良好的电致变色响应特性。     

Preparation and gas-sensing properties of α-Fe2O3 thin films

Haematite (α-Fe₂O₃) thin films are prepared by two different chemical vapor deposition (CVD) processes: the atmospheric pressure CVD (APCVD) and the plasma enhanced CVD (PECVD). The films are analyzed by x-ray diffraction and scanning electron microscopy; their gas-sensing properties are also investigated. Experimental results show that APCVD α-Fe₂O₃ films are highly sensitive and selective to smoke while PECVD films are highly sensitive and selective to alcohol. A certain amount of quadrivalent metal in the films has an effect on their sensitivity and selectivity to gases. It is found that the films will “break down” under certain conditions.     

应用聚苯胺电解质的固体铝电解电容器

采用聚苯胺导电聚合物(PAN)、二甲苯、粘合剂等合成溶液,浸渍电容器芯子(当w(PAN)为12%时,导电膜室温电导率为7.30×10–1 S.cm–1),制成聚苯胺电解质固体铝电解电容器。额定工作电压DC 50 V,标称电容量4.0μF,tanδ小于0.03(1 000 Hz)。样品经85℃,2 000 h额定工作电压(DC 50 V)耐久性试验后,IL小于3.0μA(30 s)。