Ba0.5Sr0.5TiO3湿敏材料的直流特性分析

本研究工作测量了Ba0.5Sr0.5TiO3湿敏陶瓷在直流电场下的电流-时间特性，用等效电路模型进行了分析，并用指数函数对实验曲线进行了拟合，计算了不同湿度下离子电导，电子电导的绝对量和相对量。结果表明，随着相对湿度的增加，离子和电子电导的绝对量均增大，而电子电导所占的比例下降。文宁还对材料的导电机制进行了简单的分析讨论。     

Nd_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3热敏和气敏性质的研究

本文研究了稀土复合氧化物Ln_(0.5)Sr_(0.5)CoO_8(Ln=La,Nd)敏感材料的制备.用X-射线测定了它们的晶体结构,用电子扫描显微镜测定了它们的结晶粒度、孔隙度,并制成了敏感元件.测量了它们的热敏、气敏性质,计算了活化能,还讨论了烧结时间对结晶粒度和气敏性的相互影响.     

Cu~(2+)掺杂对In_2O_3电导和气敏性能的影响

为寻求新型气敏材料,用化学共沉淀法制备了Cu2+掺杂In2O3,研究了其相结构、电导和气敏性能。结果表明:900℃热处理4h所得掺2%Cu2+的In2O3微粉制作的元件对C2H5OH有较高的灵敏度和较好的选择性,有良好的应用前景。     

三氧化钨纳米薄膜制备与气敏性能的研究

讨论一种对二氧化氮具有高灵敏性的WO3纳米薄膜的制备方法.当基片温度为室温,溅射混合气体(O2/Ar)的比例为1:1时,用直流反应磁控溅射法制备的薄膜,经过两步热处理(300℃/600℃),得到纳米结构WO3气敏元件.通过XRD、XPS和SEM对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,用静态配气法测试NO2气敏特性.在Si3N4基片上制备的这种薄膜对空气中较低浓度的NO2(体积分数为0.1×10-5～3×10-5)具有优异的敏感特性和响应特性,最佳工作温度为150℃,在此温度下对其他一些气体(如CO,C2H5OH,NH3)的敏感性很差,显示出良好的选择性.     

La0.5Sr0.5CoO3结构,气敏和导电性的研究

SnO_2,ZnO和Fe_2O_3等气敏元件目前还存在性能不一致、不稳定等缺点.为要寻找更稳定、选择性更好的敏感元件材料,我们用陶瓷工艺合成了钙钛矿型La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3复合氧化物.用x-射线衍射法测量了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3的样品,其结构属于立方晶系,     

电纺PANI/PEO纳米纤维传感器制备与应用

采用静电纺丝法制备了聚苯胺/聚环氧乙烷（ PANI/PEO）纳米纤维,研究了电压、接收距离对电纺PANI/PEO纳米纤维直径的影响,对电纺参数进行了优化。通过对电纺接收端的控制,制备了平行纳米纤维阵列,实现了纳米纤维的定向排布;通过对电纺射流沉积次数的控制,制备了PANI/PEO纳米单纤维传感器,并对NH3进行了气敏性测试。结果表明：当电纺电压为20 kV且接收距离为20 cm时,获得的PA-NI/PEO纳米纤维直径为105 nm,且形貌较佳,在此优化参数条件下制备的单纤维PANI/PEO纳米传感器在常温下对低浓度的NH3有良好的线性响应输出。     

平面工艺SnO2薄膜甲醛气敏元件的研究

用ANSYS仿真软件得到最优化的气体传感器电极结构,采用平面工艺在硅衬底上制作了3 mm×2 mm的直热式Sn02薄膜甲醛气敏元件.用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了掺Pd的纳米SnO2薄膜,材料的平均粒径约为15nm.元件的最佳工作温度约为230℃,在该加热温度下测试了元件对体积分数为50×10-9的甲醛气体的灵敏度以及响应恢复时间.实验证明:元件的灵敏度随气体浓度的增大而增大,元件的响应和恢复时间均约为50s.     

聚苯胺及其氧化锡复合材料的气敏特性研究

以溶胶-凝胶法制备了SnO2纳米粒子,以原位聚合沉积法在陶瓷基底叉指金电极上制备了PANI及PANI/SnO2复合薄膜,形成气敏元件。室温下测试了元件对氨气及水果释放气体的敏感特性。结果表明,PANI和PANI/SnO2复合膜对氨气具有选择性好,线性度好的特点,PANI比PANI/SnO2复合膜的灵敏度高,更适合在较宽浓度范围内测试氨气;另外,这两种传感器对存放的水果（香蕉、苹果）释放气体具有响应恢复快,重复性好等特性,PANI/SnO2复合膜对水果释放的气体比PANI具备更高的灵敏度,有望在水果仓储运输方面得以应用。     

La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-氧传感器性能的影响

在Al2O3衬底上制备了YBa2-xLaxCu3O7-δ(0≤x≤0.15)厚膜,研究了La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响.La掺杂显著减小了恢复时间,但灵敏度稍有下降.进一步研究得到了x=0.1样品的电阻随氧分压和温度的变化关系,利用此关系可以来计算某一温度下的环境氧分压.     

纳米ZrO2 基烧结型双敏元件的研究􀀂

纳米ZrO2作为一种新型的陶瓷材料已被应用于许多领域.本文主要介绍了低温强碱法制备纳米ZrO2材料,利用纳米ZrO2进行掺杂制作的元件有较好的气、湿敏特性.元件具有响应恢复快、结构简单等特点.作为湿敏元件时元件电容随湿度变化大,温度影响较小.作为电阻型气敏元件时,元件对NH3的选择性高.     

基于SnS的气敏元件研究

以气相的H2S和液相的Na2S溶液2种沉淀剂与SnCl2溶液分别在室温和50℃下制备得到4种SnS晶体。通过扫描电镜(SEM)表征观察了4种晶体粉末的颗粒大小和表面状况。对其低温下气敏性测试表明:4种晶体都对NH3有很好的响应,尤其是在工作电压10 V的条件下,NH3浓度范围0.014 8～0.148 mmol/L内,各个样品拥有最高的灵敏度。最快的响应时间为1.5 min,最快的恢复时间为52 s。SnS作为气敏材料在节能传感器开发和检测NH3泄漏方面有一定的应用前景。     

直流反应磁控溅射WO3薄膜气敏特性研究

用直流反应磁控溅射法制成纳米结构的WO3薄膜气敏传感器,通过XRD,SEM和XPS对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,研究了不同基片上制备的WO3薄膜的氨敏特性与薄膜厚度、退火温度的关系.实验得到的薄膜粒径大小约30-50 nm,结果表明:在未抛光的三氧化二铝基片上沉积厚度为40 nm的WO3薄膜,经过400℃退火,在体积分数为5×10-5 NH3中的灵敏度达到300,而且气体选择性好,响应-恢复时间短,可以作为理想的氨敏元件.     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

纳米SmFeO3的合成及其H2S敏感特性研究

以无机物K3[Fe(CN)6]和Sm2O3为原料,用热分解配合物前驱体法制备了复合氧化物SmFeO3纳米粉体.用X-射线粉末衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的物相、形貌进行了表征.结果显示:热分解法在煅烧温度为600℃即可生成纳米晶SmFeO3,TEM显示产物为均匀的椭球形颗粒,充分表明该方法制备的材料具有良好分散性,且纯度较高.将合成材料制备成旁热式气敏元件,气敏性能测试结果表明:合成材料对H2S具有高的灵敏度和选择性,在最佳工作电压4 V时对50μL/L H2S气体的灵敏度可达21.3倍,相对干扰气体C2H5OH来讲其选择性系数为4.44倍.而且响应很快,约2 s,但恢复稍慢,40 s左右.     

基于ZnFe2O4纳米材料的低温型H2S气敏元件的设计与实现

以无机盐为原料,液相合成了ZnFe2O4纳米粉体,通过XRD,TEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征并研制了厚膜型气敏元件.结果表明:产物为尖晶石结构,粒径尺寸分布为10 nm~30 nm,平均粒径约为14 nm.在40℃~400℃的温度范围内,采用静态配气法测定元件的气敏性能,发现ZnFe2O4气敏元件在150℃的工作温度下对体积比浓度为1×10-3 (V/V0)、1×10-4(V/V0)的H2S气体的灵敏度分别高达244.34和83.31;在此工作温度下对1×10-4(V/V0)的H2S气体响应时间2 s,恢复时间为5 s.在40℃对1×10-3(V/V0)的H2S气体的灵敏度达到111.00.     

花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究

采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10^-6的HCHO气体的气敏性能。结果表明,该气敏元件对HCHO气体有优异的选择性及稳定性,同时对HCHO气体灵敏度可达18.57。     

用气相反应法制备纳米WO3气敏材料

材料的制备是研制半导体气敏传感器的关键环节.用气相反应法,以纯钨丝为原料,制备了WO3粉末,又以此WO3粉末为基材,制作了NO2气敏传感元件.在性能测试中发现,该元件对低浓度(10-10)NO2灵敏,灵敏度可达10倍左右,而且响应迅速,响应时间为1.5 s.文中从材料的微观结构入手,对材料的敏感机理作了分析.     

Pd掺杂对SnO_2气敏性能的影响

在气体传感器中金属Pd被广泛用作的催化剂,利用直流溅射和浆料涂覆的方法制备出SnO2气敏元件,在氧气氛中通过直流溅射对SnO2元件进行Pd掺杂,并对用不同制备方法所得元件的电导、灵敏度等进行比较。结果表明:Pd掺杂降低了元件的电导,并使得电导峰出现的位置从460℃转移到260℃和180℃,这和样品的制备方法有关。Pd掺杂有利于提高SnO2元件的灵敏度,特别在低温区(100~250℃)对不同气体的灵敏度有几十倍提高。     

丙酮气体传感器的PANI/Au/Al2O3电极制备工艺优化

以微制程技术及电化学法制备PANI/Au/Al2O3电极,并组装成电阻式丙酮气体传感器.以恒电流法在不同电流密度下进行三阶段聚合,并利用混合物实验设计法对纳米结构PANI/Au/Al2O3电极的最佳制备工艺条件进行了优化.结果表明:分别固定聚合电流密度为40,60,80μA/cm2进行三阶段聚合,当聚合电流密度按由小到大顺序,所得的PANI/Au/Al2O3电极稳定性最好.固定聚合电量为35 mC,当三阶段电量比为0.35∶0.33∶0.32时,对于9958 ×10-6丙酮得到最大的感测电阻变化率为7.55％.丙酮气体浓度在(475～1 189) ×10-6与(23-118)×10-6范围内,对应灵敏度分别为1.2×10-3和6.4×10-3％/10-6,平均响应时间为3min.     

甲醛气敏元件的研制

用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了纳米SnO2材料。材料的平均粒径为15 nm。制作了旁热式甲醛气敏元件,对不同气体体积分数、不同温度下元件的灵敏度以及元件的响应恢复时间进行了测试。试验证明:元件工作的最佳加热电压为2.5 V,元件的响应时间约为25 s,恢复时间约为40 s。