直接共沉淀法制备掺杂α-Fe_2O_3及其气敏性能的初步研究

采用直接共沉淀法制备(掺杂)α-Fe2O3粉体并对其气敏性能进行了初步研究。采用正交实验法将各实验参数(反应物Fe3+浓度、Sn4+/Fe3+摩尔比、反应液pH值和烧结温度)有规律组合,用直接共沉淀法制备出一系列刚玉型结构的(掺杂)α-Fe2O3粉体,并用厚膜工艺将粉体涂在云母基片上制成了气敏元件。通过对粉体的XRD测试与分析发现,部分Sn4+以类质同象方式进入到α-Fe2O3晶格中,代替了Fe3+,改变了α-Fe2O3的晶胞参数;通过测试元件在不同温度下对甲烷的气敏性能,结果表明,掺杂提高了α-Fe2O3的气敏性,且得到了制备(掺杂)α-Fe2O3粉体的最佳参数。     

高稳定性的γ－Fe_2O_3的合成及其气敏性能研究

本文采用空气氛化Ｆｅ（ＣＯ＿３）＿ｘ（ＯＨ）＿（２（１－ｘ））悬浮液体系，控制体系的ｐＨ和掺入适量的钇元素，合成出纳米级铁黄γ－ＦｅＯＯＨ微晶。由ＤＴＡ－ＴＧ和ＸＲＤ分析得出，由γ－ＦｅＯＯＨ直接脱水得到的γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３样品，具有很好的热稳定性，其γ－α相变温度可达７２５℃，且粒径为纳米级，并具有很好的气敏灵敏度和选择性。６００℃烧结的气敏元件，对液化石油气（ＬＰＧ）的灵敏度Ｓ大于７０；而在７００℃下烧结的元件，对Ｃ＿２Ｈ＿２灵敏度Ｓ大于４０；它们均对选定测试的气体ＣＯ、Ｈ＿２、汽油（Ｐｅｔｒｏｌ）。Ｃ＿２Ｈ＿２和ＬＰＧ有很好的选择性。     

SnO_2/Fe_2O_3多层结构薄膜型气敏元件的研究

本文报导了采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备 SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜气体敏感材料及敏感元件的性质。所研制的多层薄膜在保持对乙醇有较高的灵敏度及较好的响应恢复时间的同时,其稳定件较单层膜有明显地改善。乙醇和汽油的分离倍数达10左右,对其它气体分离倍数更高。研究表明所制备的 SnO_2/Fe_2O_3薄膜材料可用于开发新型气敏元件。     

电弧等离子体法制备的纳米α－Fe_2O_3的气敏特性

用电弧等离子体法制各纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３并研究其气敏特性，结果表明，在没有掺杂的情况下，纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３就具有较好的气敏特性。其原因是纳米粒子具有较大的比表面积和较高的晶界比例，从而导致对气体的吸附能力和扩散能力增强。本文用原位ＸＲＤ方法研究了纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的气敏机理，结果表明，在还原性气氛和加热条件下，α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３并没有被还原成Ｆｅ＿３Ｏ＿４，其气敏机理主要是表面效应控制型。     

掺杂对γ－Fe_2O_3气敏元件灵敏度及其它特性的影响

本文着重研究了稀土氧化物及其它某些化合物对γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件灵敏度、选择性、工作温度和使用寿命的影响，并对加粘土在γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件中的作用做了详细研究，为制备优异的γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件提供了实验依据。     

陶瓷衬底上淀积薄膜α－Fe_2O_3材料的微结构和气敏特性研究

本文用常压化学气相淀积（ＡＰＣＶＤ）工艺在陶瓷衬底上成功地制备出了具有超微粒结构的α－Ｆｅ_２Ｏ_３气敏薄膜．对所制备的薄膜进行了Ｘ射线衍射分析和扫描电子显微分析（ＳＥＭ）．研究了淀积工艺条件对α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜的粒度的影响．气敏特性研究表明，用ＡＰＣＶＤＩ艺制备的超微粒α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜对烟雾呈现出很高的灵敏度和良好的选择性，这种薄膜可用于感烟探测器．     

基于正交试验的La_2O_3掺杂SnO_2气敏传感器的研究

以SnO2纳米粉和La2O3纳米粉为原料,采用高能球磨技术,结合正交试验设计,制备了经过高能球磨的纯SnO2纳米粉体和掺杂适量La2O3的SnO2纳米粉体。利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯SnO2厚膜气敏传感器及掺杂一定量La2O3的SnO2厚膜气敏传感器。并对其本征电阻及其对乙醇、汽油、丙酮、氢气和CO等气体的敏感特性进行了测试。结果表明各因素对综合气敏性能影响的显著性水平由大到小依次为La2O3掺杂浓度〉烧结时间〉老化时间〉烧结温度。同时,通过分析还得到了最佳组合工艺。La2O3掺量为5%（质量分数）,烧结时间为2h,老化时间为7d,烧结温度为650℃条件下制备的气敏元件的综合气敏性能最好,其中对1.0×10-3乙醇蒸气的灵敏度达107.2,对相同浓度的干扰气体的选择性分别为S乙醇/S汽油=11.3,S乙醇/S丙酮=9.1。     

γ-Fe_2O_3超微粉的制备及气敏掺杂效应

介绍了近年来γ-Fe2O3超微粉在制备方法上的新 ,以及用作气敏材料时,通过掺杂不同化合物以提高其相变温度和气敏性等。     

掺锑α－Fe_2O_3的结构和性能

用化学共沉淀与固相反应相结合的方法，在α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３中掺入一定量的锑离子。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明，掺锑量（Ｓｂ／Ｆｅ原子比）小于０．２．材料仍保持小Ｆｅ＿２Ｏ＿３的晶体结构，但是加入量＞０．２时，有铁、锑复合氧化物生成。通过分析Ｓｂ的掺入对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的晶粒生长及电学性质的影响，认为该系列材料的气敏性能有大幅度的提高，是锑的掺入改变了α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的气敏机理。     

WO3中的掺杂及其气敏特性

在ＷＯ３微粉料中掺入１ｗｔ％的不同金属氧化物或金属盐，使ＷＯ３的气敏性能明显变化，掺入Ｔｈ＾＝４，Ｃｄ＾＋４，Ｌｉ＾＋１，Ａｇ＾＋１等可提高对Ｈ２Ｓ的灵敏度，掺入Ｒ＾＋３，Ｔｈ＾＋４，Ｃｅ＾＋４等可增加对乙醇等气体的灵敏性，而对Ｈ２，ＣＯ，ＣＨ４，Ｃ４Ｈ１０等不敏感，而且具有良好的响应恢复特性。     

α－Fe_2O_3气敏陶瓷的研究

本文比较全面地介绍了十几年来国内外对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏陶瓷的研究状况，并对其中典型的研究结果进行了分析和比较，总结出了一些带有一定普遍意义的规律；同时也提出了研究中存在的一些问题。最后，本文提出了我们对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷气敏性来源的看法，并着重指出了先前没有被大多数研究者引起足够重视、且对功能陶瓷来说是至关重要的问题，即α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构及其与气敏性之间的关系。在此基础上我们提出了今后研究方向的一些看法。     

掺杂型SnO2薄膜对乙醇的气敏特性

以SnCl4·5H2O、Ce(NO3)3·6H2O、CuCl2·2H2O、La(NO3)3·6H2O为原料,柠檬酸为络合剂,采用sol-gel法,浸渍提拉技术制备了纯SnO2及其掺杂薄膜.利用XRD分析方法进行了物相结构分析,研究了掺杂比对各掺杂SnO2薄膜元件气敏特性的影响.发现掺杂比相同时,掺杂Ce3+的SnO2样...     

稀土Dy掺杂纳米SnO2薄膜的结构与气敏特性

采用真空蒸发法在玻璃衬底上制备稀土Dy掺杂Sn薄膜,对薄膜进行合适的氧化、热处理后获得Dy掺杂SnO2薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、静态配气法对薄膜性能进行测试,研究不同掺Dy含量和热处理条件对SnO2薄膜的影响.结果显示,制备的SnO2薄膜呈金红石结构为n型;在相同热处理条件下,Dy掺杂可明显缩短薄膜氧化、热处理的时间;适当掺入稀土Dy可明显改善SnO2薄膜的结构、气敏特性.掺Dy 3at%后可大大提高SnO2薄膜对丙酮气体的灵敏度.     

SnO2／Fe2O3双层薄膜的界面结构及其对气敏特性的影响

本给出用等离子化学气相沉积(PCVD)技术制备的SnO2／Fe2O3双层薄膜结构的俄歇谱(AES)剖面分析、透射电镜(TEM)断面形貌和扫描电镜(SEM)表面形貌的实验研究结果。AES剖面分析和TEM断面形貌图显示在SnO2与Fe2O3界面区有一个约35nm厚的过渡层存在，其质地松散。实验还发现这个界面过渡层的存在缓解了层间应力，增强了SnO2薄膜的附着力，对该双层膜的气敏特性有明显的控制作用；但当SnO2层厚大于270nm时，其控制作用几乎完全消失。     

γ—Fe2O3超微粉的制备及气敏掺杂效应

介绍了近年来γ-Fe2O3超微粉在制备方法上的新进展,以及用作气敏材料时,通过掺杂不同化合物以提高其相变温度和气敏性等。     

掺杂ZnSnO3气敏特性及实用性研究

本文通过对ZnSnO3传感器进行各种掺杂来提高其灵敏度、选择性和工作温度.结果发现:在所有的掺杂剂中,TiO2能显著提高其灵敏度而且灵敏度是无掺杂ZnSnO3传感器的两倍多,并且最佳的掺杂量为5%mol.此外,这种掺杂ZnSnO3传感器的回复-响应时间为10S左右,足够实际应用.在有其它气体存在的情况下,这种掺杂ZnSnO3传感器仍然对乙醇具有较高的选择性.用SEM对其进行了解释.因此,掺TiO2的ZnSnO3传感器对乙醇具有较高的灵敏度并且保持较高的选择性,能够重复使用以及60h后,其灵敏度可保持稳定值.     

磺基水杨酸掺杂聚苯胺的气敏性能

采用化学氧化聚合法分别在磺基水杨酸和盐酸中合成了聚苯胺,并用FT-IR和TG-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,磺基水杨酸掺杂的聚苯胺不仅比普通盐酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性,而且对目标气体具有更好的灵敏性,在室温下对10-3L/L NH3的灵敏度达到了15.47。     

磁性Fe_3O_4@SiO_2复合纳米颗粒的制备与表征

采用化学共沉淀法和正硅酸乙酯水解法制备了SiO_2包覆的Fe_3O_4磁性颗粒,采用X射线衍射仪、接触角测定仪、振动样品磁强计、透射电子显微镜等多种测试手段对所制备的颗粒进行了表征。结果表明:磁性颗粒表面成功包覆了一层SiO_2,包覆后的颗粒粒径为20 nm左右,具有超顺磁性;接触角从包覆前的120°减小到90°左右,亲油性显著增强;复合Fe_3O_4颗粒的饱和磁化强度随SiO_2包覆量的增加而减小,其值为84 kA/m,达到了使用要求。     

MxLa1—xFeO3气敏材料的制备及表征

采用液相化学共沉淀法制备出ＭｘＬａ１－ｘ ＦｅＯ３气敏材料。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＩＲ、ＤＴＡＴＧ等分析技术，对材料的物相组成，结构，形貌等方面进行了表征。研究了各种因素对材料导电特性的影响情况。