气体传感器的最新进展

文中将综述气体传感器的最新进展.重点介绍半导体氧化物传感器、固体电解质传感器和使用纳米材料的新型气体传感器的发展动向.此外还将概述日本企业的研发动向.     

全固态气体传感器的研究进展

本文介绍全固态气体传感器的研究进展,包括半导体氧化物传感器,固体电解质传感器、催化燃烧式传感器以及基于其他原理的气体传感器.     

基于二维碳化钛（MXene）的光热/化疗协同治疗纳米试剂的构建及其光热效应研究

光热治疗以其无创性、非侵入性、副作用小等特点受到了广泛关注。二维碳化钛（MXene）作为一种新型纳米材料,具有优异的物理和化学性能,其中包括良好的光热效应。本课题组通过静电吸附作用构建了基于MXene的光热/化疗协同治疗纳米试剂,该纳米试剂具有优异的消光系数[24.05 L/（g·cm）]以及出色的光热转效率（31.34%）。体外细胞实验结果表明该纳米对HepG2细胞起到了良好的抑制效果,经其治疗后的细胞存活率仅为21.09%。     

催化燃烧式甲烷传感器的催化剂担载方法和可靠性初探

利用减压蒸馏、超声浸渍及等体积浸渍三种担载方法制备了Pd/Al2O3燃烧催化剂,制作了催化燃烧式甲烷传感器,并比较了其灵敏度,结果表明等体积浸渍法制备的Pd-Al2O3灵敏度最高。探讨了Pd担载量对灵敏度的影响,当Pd担载量在5～15 wt%范围内,灵敏度随Pd担载量增大而提高。考察了甲烷传感器的抗有机硅中毒性能,随着Pd担载量增大,抗硅中毒能力增强。     

酞菁铜-氧化锌复合材料的制备及其气敏特性

将p型有机半导体材料酞菁铜(CuPc)和n型无机半导体材料氧化锌(ZnO)复合,得到p-n型的CuPc-ZnO复合材料,促进了目标气体在敏感层表面发生反应,提高了敏感层的气敏性能。在结晶度、形貌和结构等方面对制备的CuPc-ZnO敏感材料进行了详细表征,并对CuPc-ZnO复合材料的气敏性能进行了系统评估。结果表明无论是向CuPc中掺入少量的ZnO,还是向ZnO中掺入少量的CuPc,均可显著提高单一材料的气敏性能,这两种复合敏感材料对NO₂都展现了优异的选择性和良好的响应/恢复特性。其中,基于质量分数3%的CuPc/ZnO复合材料的传感器在150℃下对体积分数1×10^-5的NO₂的响应高达90,与基于纯ZnO的传感器相比,灵敏度明显提升,该传感器是检测NO₂的有利候选者。     

固体电解质硫化氢气体传感器的特性研究

采用溶胶-凝胶法制备NASICON(钠离子导体)固体电解质及镍/钛复合氧化物材料。并以NASICON为离子导电层,镍/钛复合氧化物为敏感电极制作固体电解质硫化氢气体传感器。在260-380℃温度范围内,以镍/钛复合氧化物为敏感电极制作的器件对1.10-6～100.10-6硫化氢具有良好的敏感特性。在320℃时器件的灵敏度(斜率)为-72.4mV/decade。并且器件具有良好的选择性、抗湿性及响应恢复特性。器件对5.10-6,50.10-6硫化氢的响应时间为10s,4s和20s,40s。最后对器件的敏感机理做了分析。     

均匀沉淀法制备高性能催化燃烧式甲烷传感器

为了提高催化燃烧式甲烷传感器的性能,以介孔SBA- 15作为载体,采用均匀沉淀法制备具有不同Pd担载量的敏感材料.通过XRD和氮气吸脱附表征材料的组成及结构,并以该材料构筑敏感元件,研究其气敏特性.与传统浸渍法合成的Pd/γ-Al2 O3相比,Pd/SBA-15对于甲烷具有更加出色的敏感特性,这主要源于其高比表面积、小...     

NiO基厚膜NO_2传感器的研制

文中分别以化学沉淀法、柠檬酸法和均相沉淀法制备了NiO纳米材料,通过XRD方法对所制备材料的晶体结构进行分析表征.并以上述不同方法制备的NiO为基体材料,Cr2O3、WO_3为掺杂剂制作了电导型厚膜NO_2气体传感器.研究了工作温度、掺杂剂等对器件气敏性能的影响.结果表明:掺杂WO_3的NiO基厚膜传感器对NO_2有较高的灵敏度、良好的选择性及响应特性,并且对器件的敏感机理做了初步的分析.     

Zn_2SnO_4气敏材料的共沉淀法制备及其氧化物掺杂改性

新型复合材料Zn_2SnO_4具有良好的气敏性,文献鲜有报道Zn_2SnO_4材料的制备以及氧化物掺杂改性;因此采用液相共沉淀法制备了Zn_2SnO_4粉体材料,利用X射线衍射仪(XRD)对合成的材料的结构进行了表征;通过固相反应制备了MnO_2,Li_2O掺杂的Zn_2SnO_4粉体,对旁热式气敏元件的性能进行了测试.实验发现Zn_2SnO_4是一种性能优良的酒敏材料,氧化物掺杂剂MnO_2和Li_2O的加入明显提高了材料对乙醇气体的灵敏度和选择性,质量百分含量为0.5%的Li_2O的掺杂量可以使元件对于体积分数为50×10-6的乙醇气体灵敏度达到150.     

WO3-NiO复合氧化物的微乳法合成及其Cl2敏感特性

采用Triton X-100为表面活性剂,正己醇为助表面活性剂,环己烷为油相配制微乳液,利用微乳液体系制备了WO3-NiO复合金属氧化物,并对其进行了电感耦合等离子体质谱（ICP MS）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及氮气吸附-脱附的表征。为了进行对比,利用固相混合法制备了WO3-NiO样品,其WO3含量与微乳法制备的样品相同。对比评价了两种复合氧化物对氯气的敏感特性,发现其都呈现P型半导体特性,在250 ℃时,微乳法制备的样品比固相混合法制备的样品的灵敏度高100倍。