MnO2/NiO纳米复合微球的制备及室温NOx气敏性能研究

采用低温沉淀法合成含有Mn和Ni的碳酸盐前驱体。经焙烧处理制备了MnO2/NiO纳米复合微球。采用SEM和XRD研究了复合材料的形貌和结构。结果表明:所制备的MnO2/NiO复合微球直径约为2μm。微球表面纳米粒子稀松的排列,且粒子端口呈介孔结构。在室温下,MnO2/NiO-2薄膜传感器对NOx具有较好的气敏响应。当NOx气体浓度为100 ppm时,灵敏度达36%,响应时间为11 s。MnO2/NiO-2传感器对NOx气体的最低检测线为3 ppm。

Co_3O_4中空纳米球的可控制备及气敏性能

以碳纳米球为模板,采用硬模板法制得多孔Co_3O_4中空纳米球。分别采用SEM、XRD、FTIR、BET和XPS对Co_3O_4纳米球的形貌和结构进行表征。通过改变前驱体浓度和陈化反应时间调控Co_3O_4中空纳米球的空间结构及气敏性能。结果表明:在前驱体浓度为0.1mol/L、陈化时间为48h时,得到的Co_3O_4中空纳米球的表面呈疏松多孔结构。Co_3O_4中空纳米球直径约为500nm,由40nm的Co_3O_4纳米粒子组成。室温下,由该材料组装的气敏传感器对浓度为100×10^(-6)～0.5×10^(-6)的NH_3有较好的气敏性能;对浓度为100×10^(-6)的NH_3响应灵敏度高达155.8%,响应时间为1.3s。该气体传感器对NH_3的最低检测限为0.5×10^(-6)。

高膨胀倍率超细无硫膨胀石墨的制备研究

本研究以超细(325目)鳞片石墨为原料,高氯酸为插层剂,在氧化剂高锰酸钾的作用下,采用化学氧化法制备了超细无硫可膨胀石墨。微波膨化后的膨胀石墨呈风琴状,膨胀容积可达115 mL/g。对相关影响因素进行研究,得到的最佳工艺条件为反应温度40℃,反应时间60 min。与已有的工艺相比,该方法操作简单,所制备的膨胀石墨不含硫,粒度小,膨胀充分。

三维花状Ni(OH)_2/CNT纳米复合材料制备及NO_x气敏性能研究

为了制备室温下对NOx气敏性能优异的纳米材料,本文采用简单的一步回流法制备出呈三维花状的Ni(OH)2/碳纳米管(CNT)纳米复合材料。分别采用XRD、SEM、TEM等表征手段研究了复合材料的形貌和结构。结果表明:三维花状结构是由Ni(OH)2纳米薄片层层堆叠组装起来的,CNT很好的嵌入在花状结构内。该材料在室温条件下对NOx有较好的气敏性能,当CNT的加入量为20 mg时,对于97 ppm NOx气体响应最快为8 s,灵敏度可达到24%,最低检测限为0.97 ppm。对其气敏机理进行研究发现,CNT的加入,有利于提高该复合材料的导电性能和气体的传输能力。该复合材料具有3D结构和独特的化学组成有望在气敏器件、催化等领域得到广泛的应用。