室温固相化学反应法合成CdSnO3纳米粉及其铂、钯掺杂物气敏特性研究

用室温固相化学反应法合成了CdSnO3纳米粉,以XRD、SEM、Raman光谱等检测手段对其形貌和微观结构进行了表征,并进一步以铂、钯等贵金属对其进行掺杂,研究了它们的气敏性能.实验证明室温固相法合成的CdSnO3具有粒径大小均匀、纯度高、比表面积大等特点;掺杂铂、钯等贵金属后,灵敏度和选择性都有很大提高,对汽油、液化石油气、甲烷、一氧化碳、丁烷等的抗干扰能力强,且稳定性好,可望开发为一种性能优良的酒敏传感器.     

半导体复合氧化物的室温固相合成研究

以无机盐为原料,遵守热力学定律,室温下研磨,使反应物发生固相化学反应而合成CdSnO3、ZnFe2O4、CdFe2O4等半导体复合氧化物的纳米粉体,用XRD、TEM测试手段对产物的物相和微观结构进行了表征和分析,结果表明,固相化学反应完全,所得产物为理论产物,且平均粒径小于100?nm.     

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。     

氧化铟纳米线的水热-退火合成及其NO2气敏性能研究

以InCl3·4H2O、草酸和氢氧化钠为原料,采用水热-退火路径,合成出了In2O3纳米线.X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明:合成产物为立方相的In2O3纳米线,其直径约为30-50 nm,长径比超过40.气敏性能测试结果表明,以该法合成的In2O3纳米线对NO2灵敏度高,选择性好,响应恢复快,可以检测1 ppm(i.e.×10-6)的NO2,是一种应用前景良好的NO2敏感材料.     

半导体复合氧化物的室温固相合成研究

以无机盐为原料 ,遵守热力学定律 ,室温下研磨 ,使反应物发生固相化学反应而合成CdSnO3 、ZnFe2 O4、CdFe2 O4等半导体复合氧化物的纳米粉体 ,用XRD、TEM测试手段对产物的物相和微观结构进行了表征和分析 ,结果表明 ,固相化学反应完全 ,所得产物为理论产物 ,且平均粒径小于 10 0nm。     

纳米α-Fe2O3的微波合成及其H2S敏感特性研究

以FeCl3·6H2O为原料,采用微波水解法,在三乙醇胺作用下合成了α-Fe2O3.X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜表征结果表明:合成产物为纯a-Fe2O3,其粒径30 nm左右.气敏性能测试结果表明,以该法合成的α-Fe2O3为基体的气敏元件,对低浓度的H2S灵敏度也很高,5×10-6时达21.5倍、2×10-6时达16.4倍,而且响应恢复快,为应用前景良好的H2S敏感材料.     

纳米LaFeO3的制备及H2S气敏性能研究

以无机物K3[Fe(CN)6]和La(NO3)3·nH2O为原料,用热分解配合物前驱体法制备了LaFeO3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.本工作还以沉淀法相同温度条件下煅烧出的LaFeO3作了对比.结果显示:热分解法在煅烧温度为700℃即可生成纳米晶LaFeO3,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192℃工作时,对35μL/L H2S气体的灵敏度可达72倍.     

纺锤状氧化锌的制备及气敏性能研究

以硝酸锌和氢氧化钾为原料,采用传统的溶剂热法于150℃时合成了纺锤状氧化锌粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)及红外光谱仪(IR)对产物的物相、微观形貌及化学键进行了分析,结果表明,产物属于六方晶系纤锌矿结构的ZnO,结晶良好,呈规则的纺锤状,尺寸比较均一,长约20μm,利用该粉体制成厚膜型气敏原件,并用静态配气法测试其气敏性能,测试结果表明,纺锤状氧化锌在加热温度为220℃时对乙醇和丙酮气体具有很好的气敏性能,且具有很低的检测极限和极短的响应时间。     

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.     

纳米材料SnO_2的室温固相合成及其气敏特性

以无机物SnCl4 ·5H2 O、Na2 CO3 (摩尔比 1:2 )为原料 ,室温下研磨 ,使其发生固相化学反应 ,制得SnO2 ,采用X -射线衍射技术 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM)等测试手段对材料的物相和微观结构进行了分析 ,结果表明 ,所得产物为理论产物 ,且平均粒径约为 2 5nm ;采用HWC - 30A汉威气敏元件测试系统对材料的气敏性能进行了测试 ,结果表明 ,该材料制成的烧结型元件对可燃性气体有很高的灵敏度 ,通过控制工作温度可提高元件的选择性     

掺杂对CdSnO_3气敏性能的影响

研究了贵金属及金属氧化物对CdSnO_3气敏性能的影响.发现不同的Fe_2O_3、La_2O_3的掺入量对材料的气敏性能有不同的影响,贵金属Pt、Pd、Ag及某些金属氧化物对CdSnO_3的灵敏度和选择性也有影响.掺入La_2O_3及MgO的CdSnO_3可作酒敏材料,掺Pd的CdSnO_3可作乙炔敏材料.     

一种新型金属复合氧化物半导体气敏材料体系

用ＮＨ４）２ＣＯ３作沉淀剂制得Ｃｄ：Ｓｎ＝１：１的粉料，经７５０℃、１５ｈ热处理可得单相钛铁矿型β－ＣｄＳｎＯ３。元件的电导－温度（Ｇ－ｔ）特征表明β－ＣｄＳｎＯ３为典型的表面电阻控制型气敏材料，无需掺贵金属催化剂就对还原性气体响很高的灵敏度。因此，β－ＣｄＳｎＯ３很有希望作为一种新型的气敏材料体系。     

High sensitivity ethanol gas sensor integrated with a solid-state heater and thermal isolation improvement structure for legal drink-drive limit detecting

The paper reports the successful fabrication of ethanol gas sensors with tin-dioxide (SnO₂) thin films integrated with a solid-state heater, which is realized with technologies of micro-electro-mechanical systems (MEMS), and are compatible with VLSI processes. The main sensing part with dimensions of 450×400 μm² in this developed device is composed of a sensing SnO₂ film, which is fabricated by electron-gun evaporation with proper annealing in ambient oxygen gas to yield fine particles and good structure. An integrated solid-state heater with a 4.5 μm-thick cantilever bridge (1000×500 μm²) structure is made of silicon carbide (SiC) material by MEMS technologies. The sensitivity for 1000 ppm ethanol gas reaches as high as 90 with 10 s and 2 min for the response and recovery time, respectively, at an operating temperature of 300°C. Those experimental results also exhibit a much superior performance to that of a popular commercial ethanol gas sensor TGS-822. Therefore, the developed sensor with high performance is a good candidate for some specific application in automobile to detect drink-drive limit and allows an array integration available with various films for controlling each element at separate resistance.     

Cr2O3-Al2O3甲烷敏感材料的研究

采用室温固相合成法制备了不同含量的Cr2O3-Al2O3系列敏感材料,试验研究了Cr2O3催化剂含量和焙烧温度对甲烷气体催化活性的影响,并考察了甲烷传感器灵敏度大小和敏感材料的长期稳定性。结果表明：该法制备的Cr2O3-Al2O3系列敏感材料具有较好的低温催化活性,且随Cr2O3含量的增加,催化剂的低温活性增强。综合考虑敏感材料的催化活性、灵敏度和稳定性,400℃焙烧制备的Cr2O3含量为30％的Cr2O3-Al2O3敏感材料对甲烷低温催化燃烧有较好的催化性能。     

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.     

气相法WO3纳米粉体的H2S气敏性能研究

采用气相反应法,以纯钨丝为原料,制备了WO3粉末,又以此WO3粉末为基材,掺用溶胶-凝胶制成的TiO2,制作了H2S气敏传感元件.在性能测试中发现,该元件对浓度为10×10-6H2S的灵敏,有较高的灵敏度和较好的响应-恢复特性.文中从材料的微观结构入手,对材料的敏感机理作了分析.     

Carbon dioxide gas sensor using a graphene sheet

In this article, we report on a high-performance graphene carbon dioxide (CO₂) gas sensor fabricated by mechanical cleavage. Unlike other solid-state gas sensors, the graphene sensor can be operated under ambient conditions and at room temperature. Changes in the device conductance are measured for various concentrations of CO₂ gas adsorbed on the surface of graphene. The conductance of the graphene gas sensor increases linearly when the concentration of CO₂ gas is increased from 10 to 100 ppm. The advantages of this sensor are high sensitivity, fast response time, short recovery time, and low power consumption.     

孔径分布对多孔气体传感器气敏性能的影响

采用一种可双峰分布的概率密度函数构建孔径分布模型,并与实验测量结果进行对比验证。建立了包含孔结构影响的气体扩散-反应数学模型,数值研究了多孔气体传感器内孔径分布形态对响应时间、灵敏度和选择性的影响规律。计算结果表明,双峰分布孔结构对提高传感器的气敏性能具有一定实际意义。孔结构变化时,孔内扩散阻力和比表面积呈相反变化趋势,共同影响传感器内被测气体的表面反应速率。多孔气体传感器对被测气体的80%响应时间随副峰概率的增大而逐渐缩短。多孔气体传感器的相对灵敏度则随副峰概率呈极值性变化,具有极大值。