PCVD法超微粒α-Fe_2O_3的敏感特性

普通的α-Fe_2O_3,由于其所具有的高稳定性,对气体是不够敏感的。加入硫酸根或四价金属离子后,α-Fe_2O_3得到了微细化,从而使α-Fe_2O_3,的灵敏度显著提高,达到了实用化要求。研究发现采用等离子体化学气相沉积(PCVD)法,合成出颗粒尺寸在nm级的超细α-Fe_2O_3。用这种材料制成的气敏元件具有低的工作温度(250℃)、较好的气敏选择性(C_2H_5OH)和良好的气敏稳定性。若将超微粒α-Fe_2O_3的热处理     

稀土掺杂α-Fe_2O_3气敏材料研究

采用化学共沉淀法合成了微细化、低结晶度、高气孔率的RE-α-Fe_2O_3多晶体气敏材料。稀土掺杂改善了α-Fe_2O_3气敏材料的显微结构,使α-Fe_2O_3气敏材料的灵敏度增加,而且提高了对C_2H_2气体的选择性。这表明,α-Fe_2O_2的气敏机理与体效应,表面效应和稀土催化有关。     

过渡金属氧化物掺杂r-Fe_2O_3气敏材料研究

采用化学方法合成了气体灵敏度和选择性良好的r-Fe_2O_3 微细粉末,并且利用化学共沉淀的方法合成了具有不同气敏性能的过渡金属氧化物(MnO,NiO,ZnO)掺杂的r-Fe_2O_3气敏材料,这些材料的颗粒≤0.1um.过渡金属氧化物掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的陶瓷微结构,但不宜用来改善r-Fe_2O_3的相稳定性.通过掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的选择性和灵敏度.r-Fe_2O_3是以体控制型为主的气敏机制.过渡金属氧化物掺杂的r-Fe_2O_3对C_2H_5OH,C_2H_2和LPG具有良好的选择性和较高的灵敏度.     

Studies on Gas Sensitive Materials of γ-Fe_2O_3 Doped with Rare Earth Oxides

γ-Fe_2O_3气敏材料的特点是无需贵金属掺杂即可获得实用化的灵敏度。其缺点是选择性差,稳定性不好。γ-Fe_2O_3是氧化铁的一种介稳状态,高温下会不可逆地转变为灵敏度低的α-Fe_2O_3.研究表明,采用化学共沉淀物还原氧化的方法,在γ-Fe_2O_3中掺入了Y,Ce,Eu和Tb的氧化物后,γ-Fe_2O_3的结晶度有所降低,颗粒尺寸减小,气孔率增加,气体灵敏度升高。经热分析表明,Ce-γ-Fe_2O_3,Eu-γ-Fe_2O_3的相变温度都在600℃以上,比纯γ-Fe_2O_3580℃的转变温度有所提高,即稀土氧化物掺杂后增加了γ-Fe_2O_3的相稳定性。另外选择合适的工作温度和稀土添加剂,还可使γ-Fe_2O_3材料实现对C_2H_5OH,C_2H_2和LPG的选择性检测。γ-Fe_2O_3的气敏机理属体控制型,稀土催化,陶瓷微结构等均对气敏效应有一定影响。     

添加剂对SnO_2气敏材料敏感特性的影响

SnO_2材料是研究最早,应用最广的气敏材料之一。在实用过程中,需添加少量的贵金属以控制SnO_2的灵敏度和选择性。采用浸渍法和化学共沉淀法制备了15种金属或金属氧化物掺杂的SnO_2气敏材料。通过比较它们之间的气敏性能,发现Ag,CuO,ZnO可作为SnO_2普敏元件的廉价添加剂。ZnO和RE_2O_3的掺杂可明显提高SnO_2对酒精的气敏选择性。此外,添加剂Ag和CeO_2与基体材料SnO_2之间的电子相互作用也被发现。添加剂对SnO_2气敏性能的影响:     

超微粒SnO2的制备与气敏特性研究

本文采用化学沉淀法合成了平均晶粒尺寸在22nm左右的超微粒SnO_2及第一过渡系金属(Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)氧化物掺杂的SnO_2气敏材料。利用综合热分析仪及X射线衍射仪对材料的热性质和物质结构进行了分析。实验表明,用纯SnO_2制备的气敏元件,无需掺杂即具有很好的灵敏度,但稳定性较差,响应恢复较慢;而经高温处理的SnO_2气体灵敏度又较低。通过对SnO_2气敏元件制备工艺及工作条件的选择,发现NiO、CuO、ZnO掺杂的SnO_2元件具有工作温度低(100～250℃)、响应速度快(<10s)、恢复时间短(<30s)、及灵敏度和稳定性良好的特点,是一类很有发展前途的气敏材料。     

ZrO2掺杂SnO2厚膜的制备及其气敏性能研究

采用化学共沉淀法成功地制备了ZrO2掺杂的SnO2超微粉,用丝绸印刷法制备了厚膜型气敏传感材料,并制成了平面型气敏元件.研究了不同掺杂量、不同烧结温度的厚膜材料的气敏性能.实验表明掺杂降低了纯SnO2厚膜的电阻及敏感温区的温度,并且烧结温度对气敏性能影响较大.在200℃下,掺杂量为1%的ZrO2-SnO2厚膜对浓度为2×10-5的H2S气体具有较好的灵敏度(β=5.2),响应恢复时间均＜1 min.     

用SDS微乳液合成SnO2微粉的研究

用化学沉淀法、十二烷基硫酸钠（简称ＳＤＳ）微乳液介质法分别合成了ＳnO2微粉,并将其制备成旁热式气敏元件,进行了气敏性能测定。结果表明,用ＳＤＳ微乳液合成的ＳnO2纳米微粉,可以提高ＳnO2气敏元件对某种气体的灵敏度和选择性,对ＳnO2气体传感器的开发具有一定的价值。     

In2O3热线型乙醇气敏元件研究

在纯度为９９．９９８％的超微细粉体Ｉn2O3中，掺杂入适当配比的ＰtO2,MgO,CaO等金属氧化物构成气敏材料，用Ｐt丝作热敏材料，采用热线型元件制作工艺，７０００１７０烧结１h，可制作出乙醇气敏元件，测试表明：该元件灵敏度高，响应恢复快，功耗低（≤２００ｍＷ），对汽油、烟雾等其他干扰气体有良好的选择性。     

用于环境监测的气敏元件开发研究

以纳米级 Sn O2 为气敏材料制作了气敏元件 ,以无机试剂为前驱原料加入少量适当的溶胶形成助剂 ,采用溶胶 -凝胶法制备了纳米级 Sn O2 .通过研究不同掺杂量和不同加热条件下这类气敏元件对几种还原性气体的灵敏度和选择性 ,为开发用于环境监测的新型高灵敏度和高选择性的气敏元件提供技术数据 .     

掺杂SO2-4对In2O3电导和气敏性能的影响

用超声分散浸渍法制备了掺杂SO2-4的In2O3半导体气敏材料, 并对其电导和气敏性能进行了研究.结果表明: SO2-4的掺入改变了N型半导体In2O3材料的导电性能;少量SO2-4(w(SO2-4)≈2%)的存在,能提高材料的比表面积和表面吸附氧On-2量,187 ℃下对乙醇有较好的选择性和灵敏度.     

掺杂纳米NiO粉体材料的气敏性能研究

采用固相研磨法对纳米NiO粉体气敏材料进行掺杂,用静态配气法测试了掺杂后材料对还原性气体的气敏性能.结果表明:掺杂WO3可以明显地提高纳米NiO的检测灵敏度,且随着掺杂量的增加,灵敏度提高显著.     

添加剂对氧化钛气敏材料敏感特性的影响

采用化学共沉淀法和浸渍法制备了不同金属或氧化物掺杂的ＴｉＯ２气敏材料，通过透射电镜、电子衍射和ｘ射线衍射对材料的结晶形态和物相进行了分析，用静态配气法测试了气敏材料的敏感特性．结果表明：这些材料的颗粒尺寸小于０．１μｍ，８００℃处理样品为金红石型ＴｉＯ２与锐钛矿型ＴｉＯ２的混合物．通过选择合适的添加剂和工作温度可分别获得选择性酒敏元件、ＣＯ气敏元件和可燃气体普敏元件     

贵金属催化剂对氧化镍气敏特性的影响

采用均匀沉淀法合成了氧化镍（ＮｉＯ）气敏微粉，利用浸渍法对氧化镍材料进行了掺杂，用Ｘ射线衍射、电子衍射和透射电镜对材料的陶瓷微结构进行了研究．实验结果表明：合成材料为颗粒状非晶体，颗粒尺寸＜１μｍ；该材料为Ｐ型半导体材料，对Ｃ２Ｈ５ＯＨ具有较高灵敏度，Ａｇ的掺杂能提高ＮｉＯ的气体灵敏度，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｒｈ的掺杂不能有效地提高其气体灵敏度，但可改善ＮｉＯ的气敏选择性．     

掺杂SO4^2-对In2O3电导和气敏性能的影响

用超声分散浸渍法制备了掺杂SO2-4的In2O3半导体气敏材料,并对其电导和气敏性能进行了研究.结果表明:SO2-4的掺入改变了N型半导体In2O3材料的导电性能;少量SO2-4(w(SO2-4)≈2%)的存在,能提高材料的比表面积和表面吸附氧On-2量,187℃下对乙醇有较好的选择性和灵敏度.     

SnO2主体材料气敏振荡特性的进一步研究

经对以ＳnO2为主体材料的掺杂Ｐd的振荡型气敏元件的实验研究和分析,对其振荡机理获得了进一步的认识：掺杂Ｐd是发生电导振荡的必要条件;高浓度的Ｈ２对振荡的抑制作用;某些气体对元件的振荡特性变能产生影响,而振荡频率的高代取决于气体吸附反应产物的能力;该类型气敏元件在低温或常温下对Ｈ２具有较好的敏感特性。     

用胶溶法和微乳液法制备纳米级氧化铁材料

分别用胶溶法和微乳液法合成了纳米尺寸的α－Ｆｅ２Ｏ３，并对其制备工艺进行了研究和讨论．气敏材料试验表明，两种方法得到的α－Ｆｅ２Ｏ３皆具气敏性，其气体灵敏度较化学沉淀法材料高，有可能用作可燃气体普敏材料．此外，该材料在水和有机溶剂中皆有较好的分散性和透明性，可做透明铁红颜料．     

SnO_2－SiO_2双层薄膜氢敏元件的特性研究

采用溶液－凝胶浸渍涂布工艺在Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷管上制备了掺杂ＳｎＯ＿２气敏薄膜；利用高温热解法在ＳｎＯ＿２薄膜表面覆盖ＳｉＯ＿２气体分离膜后制得双层薄膜气敏元件。分别测试并比较单层和双层薄膜元件的气敏特性，结果表明：单层薄膜元件对可燃性气体无选择性、响应和恢复时间短；而双层薄膜元件对氢气表现出极高的灵敏度和优越的选择性，其响应和恢复时间都比单层薄膜元件有所延长，结合实验结果，从理论上阐述了双层薄膜元件对氢气的敏感机理。     

多功能NiO-SnO_2气敏材料的敏感特性

SnO_2是发现最早,也是应用最广泛的氧化物气敏材料之一。它具有对可燃性气体普遍敏感的特性,即存在着对单一气体选择性差的问题。提高SnO_2材料的选择性是解决其实用化进程中的一个重要课题。我们采用氨水作沉淀剂,用化学共沉淀法合成了3种不同配比的NiO-SnO_2气敏材料,400℃处理后的产物为非晶或微晶体,用透射电镜观察,这些材料的平均粒径在40nm左右。X射线衍射证明,材料中     

粉末溅射SnO2/CeO2薄膜气敏元件的性能

通过对粉末溅射SnO2/CeO2薄膜气敏元件性能的测试和探讨,总结出反应升温△trea与气体浓度C存在关系△trea=(ACn)/(1+BCm)(其中A,B＞0,n＞m＞0),同时发现湿度对灵敏度的影响很大而对相对灵敏度影响不大;为确保测量的可靠性应避免用于测量高浓度气体,同时注意稳定测试电压,如用相对灵敏度进行测量,则可以减小湿度对测量结果(测量值)的干扰.