氧化锌的合成、结构表征与气敏性能研究

以锌粉为原料,采用燃烧法合成六方晶系氧化锌。采用X射线衍射仪对ZnO样品进行了结构表征。对样品的气敏元件进行了在甲醇、乙醇、丙酮气体中的气敏性能测试,该类元件属于金属氧化物半导体气敏元件。对浓度范围为5～200 mg/kg的甲醇、乙醇、丙酮气体测试表明,所有气敏元件在相同工作电压下对乙醇的灵敏度大于其他气体。该气敏元件对甲醇、乙醇、丙酮气体具有较好的气敏性能,并且具有很短的响应时间。     

水热法合成花球状Co掺杂SnO_2纳米材料及其气敏性能

采用水热法合成花球状Co掺杂SnO_2纳米材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱分析(EDS)对所得样品的物相、形貌及元素成分进行表征,并将其制成气敏元件,进行气敏性能测试。结果发现,在工作温度350℃时,元件对丙酮气体具有较好的响应敏感性,对丙酮气体的灵敏度与丙酮气体浓度呈线性关系,响应和恢复时间分别为10 s和110 s。此外,对可能的气敏机理进行探讨。     

水热法合成花球状Co掺杂SnO_2纳米材料及其气敏性能

采用水热法合成花球状Co掺杂SnO_2纳米材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱分析(EDS)对所得样品的物相、形貌及元素成分进行表征,并将其制成气敏元件,进行气敏性能测试。结果发现,在工作温度350℃时,元件对丙酮气体具有较好的响应敏感性,对丙酮气体的灵敏度与丙酮气体浓度呈线性关系,响应和恢复时间分别为10 s和110 s。此外,对可能的气敏机理进行探讨。     

溶胶–凝胶法制备碳纳米管-In_2O_3纳米复合材料及其气敏性

以碳纳米管（carbon nanotubes,CNT）为模板,在超声波辅助条件下,利用溶胶–凝胶法合成CNT–In2O3纳米复合粉体,用该复合粉体制备CNT–In2O3气敏元件。借助X射线衍射、透射电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和能量色散谱仪对产物进行表征,研究了CNT–In2O3气敏元件的气敏性。结果表明：CNT–In2O3纳米复合粉体是一种由In2O3纳米颗粒均匀包裹在直径约为20～30nm的碳纳米管上的纳米复合材料。CNT–In2O3气敏元件在低温对NO2有较高的灵敏度,该元件对NO2的灵敏度高于纯In2O。当CNT和InC13·4H2O的摩尔比为3：10时,CNT–In2O3气敏元件对NO2的灵敏度最大,且灵敏度随NO2浓度的增大而增大。该气敏元件在200℃时对NO2的响应时间为10s,恢复时间为70s。     

聚噻吩/WO_3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用化学氧化聚合法制备出了不同聚噻吩(PTh)掺杂量的PTh/WO3纳米复合材料进行制备,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对PTh/WO3纳米复合材料的晶体结构和形貌进行了表征;并研究了PTh/WO3纳米复合材料制备的气敏元件对H2S气体气敏性能。结果表明:PTh/WO3纳米复合材料对H2S气体具有较高的灵敏度,用PTh质量分数为50%的复合材料制成的气敏元件在工作温度为60℃时,对500×10-6的H2S灵敏度达到98,且具有较快的响应与恢复时间。     

铼掺杂WO3材料的VOCs气敏特性

通过掺杂法制得一系列不同Re2O7掺杂量的WO3粉体,测试了元件的气敏性能。研究发现：适量掺杂Re2O7,不仅可以显著降低WO3的电阻值,而且有利于提高WO3纳米材料对VOCs气体的灵敏度,其中掺杂量为6%（质量分数）的烧结型气敏元件在300℃下对VOCs有较高的灵敏度和选择性,是一种气敏性能很好的VOCs气敏元件。     

WO_3粉体的溶胶-凝胶合成法与气敏性能

以有机溶剂为诱导剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3粉体,使用XRD进行了结构表征。结果表明,合成的WO3粉体为正交相。用该粉体制成厚膜型旁热式气敏元件,测试结果发现：在工作电压为5V时,气敏元件对甲醇、乙醇等还原性气体具有较高的灵敏度,可以检测体积分数低至5×10-4%的甲醇、乙醇。可望用于制备对甲醇气体的体积分数进行测定的价廉的气敏元件。     

共沉淀法制备铬酸钬粉体及铬酸钬气敏元件的气敏性能

采用共沉淀法制备HoCrO3前驱体,将前驱体在不同条件下热处理得到铬酸钬纳米粉体。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HoCrO3纳米粉体的晶体结构和微观形貌进行了表征,对用HoCrO3纳米粉制作的元件进行气敏性能测试,研究了热处理条件对HoCrO3气敏元件气敏性能的影响。结果表明：所制备的HoCrO3粉体为纳米颗粒,平均粒径约为50nm,属于钙钛矿型复合氧化物;采用800℃保温2h制备的HoCrO3气敏元件对三甲胺气体具有较高的灵敏度、良好的选择性和稳定性;样品的检测限较低,对体积分数为1×10^-7三甲胺的灵敏度为3。HoCrO3是检测三甲胺的一种很有应用前景的半导体气敏材料。     

石墨相四氮化三碳/氧化锌复合材料的制备及其气敏性能EI北大核心CSCD

采用水热法制备了一系列石墨相四氮化三碳-氧化锌(g-C3N4-ZnO)复合材料,并使用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、Fourier变换红外光谱和X射线光电子能谱对复合材料进行了表征,研究了g-C3N4-ZnO复合材料的气敏性能。结果表明:加入9%(质量分数,下同)g-C3N4所制备的g-C3N4-ZnO复合材料在300℃对乙酸具有较好的气敏选择性和较高的气敏灵敏度,对10^–3乙酸气体灵敏度达到260.4,响应和恢复时间分别为6 s和5 s,对10^–6乙酸气体灵敏度可达到1.8。     

二氧化锡纳米管的制备及气敏与发光性能研究

二氧化锡制备的气体传感器因其具有灵敏度高、寿命长、稳定性好、成本低等优点,已获得了广泛的应用。本论文以二水二氯化锡,六水硝酸铕等为原料,通过静电纺丝的方法制备了二氧化锡纳米管并用多种测试手段对样品进行了表征,最后将样品制成气敏元件,在不同测试条件下考察材料对不同气体的气敏特性,结果表明,Eu~(3+)的掺杂能够显著提高二氧化锡纳米管对丙酮气体的敏感能力,并且在紫外灯照射下,观察到了铕离子的发光特性。