TeO_2纳米线的制备及其室温NO_2气敏特性

以金属Te颗粒为原料,采用热蒸发法于镀金硅基板表面制备出TeO2纳米线,并以其为气敏材料制备成气敏元件.采用XRD,SEM和TEM表征TeO2纳米线的相组成和微观结构,结果表明,TeO2纳米线具有单一的四方相晶体结构,长度约为几十微米,直径约为80-600 nm.在TeO2纳米线的顶端未发现Au颗粒,表明TeO2纳米线按照气-固机制进行生长.气敏特性的研究结果表明,TeO2纳米线呈现p型半导体特性,在室温条件下对NO2气体具有良好的响应,气体灵敏度与NO2气体体积分数呈线性增加关系.最后对气敏机制进行了初步探讨.

ZnSnO3气敏材料的溶解-热解法制备及其性能

以Sn粉、Zn粉为原料,采用溶解-热解法,在草酸体系中,制备了Sn-Zn复合氧化物。通过TGA-DTA、XRD和SEM等手段,对产物的物相、形貌进行表征,并研究其气敏性能。结果表明:经700℃煅烧制得的钙钛矿结构ZnSnO3材料所制气敏元件,在工作温度为175℃时,对体积分数为50×10-6H2S及乙醇气体有较高的灵敏度,分别为53.00,47.00;工作温度为225℃时,对体积分数为50×10-6乙醇有较好的选择性。

紫光激发提高ZnO基半导体气敏传感器的敏感性能

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO粉末为气敏基料，制作厚膜型的管状气敏元件，采用紫光（波长为370～395nm）激发，对无水乙醇进行了静态配气法的气敏性能测试。结果表明在紫光激发下，ZnO基半导体气敏传感器在较低的工作温度条件下对无水乙醇具有较好的气敏性能，而且随着紫光光强的增大，气敏性能提高。

用WO_3纳米材料制备矿业安全用NO_2气体传感器

以钨酸钠为钨源、草酸和硫酸钾混合物为辅助剂,采用水热合成法在不同p H值条件下制备WO_3纳米材料,对反应产物的相组成和微观结构进行表征并考察其气敏性能。结果表明:产物形貌由p H=0.8时的无规则过渡到p H=1.0时的微米球,直至p H=1.6时的板状结构;在p H=1.0条件下获得具有最大比表面积的WO_3微米球,且形貌均匀一致;p H为1.0时合成的WO_3纳米材料对NO_2具有优良的气敏性能,在工作温度100℃时可获得最大气体灵敏度。对p H值为1.0时制备的WO_3纳米材料在工作温度100℃时进行不同浓度NO_2的响应—恢复特性曲线分析表明,气体灵敏度随着WO_3纳米材料比表面积和NO_2浓度的升高而增加。从材料微观结构设计角度出发来研制新型矿业安全用气体传感器是一种有效的方法。

Pd掺杂SnO_2气敏薄膜XPS分析及其气敏性能研究

分别在氧气和氩气气氛下,于纯SnO2气敏薄膜上溅射金属Pd制备了Pd掺杂SnO2气敏薄膜。利用XPS分析了溅射气氛和老化处理对该气敏薄膜表面元素含量变化的影响。结果表明:溅射气氛和老化处理对气敏薄膜的表面吸附氧含量和其他元素的含量均有很大影响,如氩气气氛下制备的Pd/SnO2气敏薄膜在老化前与400℃/2 h老化后的表面吸附氧原子的摩尔比为11.632 9:4.341 6。Pd掺杂SnO2气敏元件的灵敏度比未掺杂的元件灵敏度提高数十倍。最后对气敏元件的敏感机理进行了探讨。

ZnO-WO_3纳米复合氧化物的气敏性能研究

以纳米ZnO为原料掺入4种质量分数的纳米WO3,经不同温度烧结制作了ZnO-WO3纳米复合氧化物气敏元件,讨论了掺杂质量分数和烧结温度对材料的相组分和气敏性能的影响。研究表明:Zn-W-O敏感体系中,WO3等辅相对材料气敏性能的影响十分明显,与纯纳米ZnO比较,450℃烧结、掺入质量分数为30%的WO3的敏感材料对200×10-6体积分数的乙醇和苯的灵敏度分别达到150和16。由于WO3与ZnO的酸碱中心相互催化作用,致使ZnO-WO3复合氧化物有着优异的敏感性能。

纳米ZnS的合成及其气敏性能研究

利用化学沉淀法、均匀沉淀法和乳液法合成了不同晶粒尺寸的纳米ZnS。用X射线衍射和透射电镜研究了材料的晶体结构和陶瓷微结构 ,用TG DTA测定了材料的热稳定性 ,探讨了不同实验方法对纳米颗粒晶粒度和材料气敏性能的影响。结果表明 ,610℃以前ZnS能在空气中稳定存在 ,且乳液法制得的ZnS颗粒细小 ,气体灵敏度高 。

Pd掺杂SnO_2纳米膜的制备及H_2敏感性能研究

以分析纯SnCl2.2H2O和PdCl2为主要原料,控制不同n(Pd2+)/n(Sn2+),利用溶胶凝胶-浸渍提拉法制备了Pd掺杂SnO2纳米膜。用XRD、AFM对样品的结构、形貌进行了分析,并测试了Pd掺杂SnO2纳米膜的阻温特性和对H2敏感性能。结果表明,Pd掺杂SnO2纳米膜平整而致密,表面椭球形粒子颗粒尺寸约为20nm;Pd掺杂SnO2为金红石型晶体结构,但Pd2+进入SnO2晶格代替八面体中部分Sn4+,导致其晶胞参数比未掺杂SnO2略小;Pd掺杂SnO2纳米膜的电阻随温度升高而减小,表现出n型半导体阻温特性;随着Pd掺杂比例的增大,元件的电阻增大,其对H2的灵敏度先增大后减小,当掺杂比例为1%时对H2灵敏度最高。

氧化锌纳米棒/单晶硅的酒精传感器研究

首先采用射频溅射在单晶硅(Si)上制备氧化锌(ZnO)薄膜,作为生长ZnO纳米棒的晶种层,再在水热条件下生长ZnO纳米棒。X射线衍射、X射线能量色散谱,扫描电镜及室温光致发光谱对样品的物相结构、成分、表面微观形貌和晶体缺陷进行了表征。结果表明合成的ZnO纳米棒是六方纤锌矿结构,长径比较高,结晶良好。研究了ZnO纳米棒/单晶Si传感器在空气和酒精气体中的电压-电流(I-V)特性,阻抗谱及响应-恢复时间。该传感器在+6V的偏置电压下,其电阻在0.08g/L酒精气体中下降71%,响应时间小于1min,可以作为一种新型的酒精气体传感器。

Cu掺杂SnO_2纳米粉体的制备及气敏特性

控制不同n（Cu^2＋）／n（Sn^4＋），用均匀共沉淀法制备了平均粒径约80nm的金红石型结构Cu掺杂SnO2纳米粉体；并以白云母为基片制备出Cu掺杂SnO2气敏元件。用TG—DSC、XRD、SEM对样品的相变、结构、形貌进行了分析，并测试了气敏元件的阻温特性和75℃氢气敏感性能。结果表明，Cu掺杂抑制了SnO2晶核的生长，使SnO2结晶度由约75％减小到50％，晶粒尺寸由约18nm减小到6nm；Cu掺杂使n型半导体SnO2的空气电阻值由1～8kΩ提高到9×10^5～3×10^7MΩ，并使元件在75℃对体积分数为2000×10^-6氢气的灵敏度提高约20倍；n（Cu^2＋）／n（Sn^4＋）≈0．01时，元件对体积分数为4000×10^-6氢气的灵敏度高达约42。

气敏材料An-WO_3催化特性的物理解释

对Ａｕ－ＷＯ３粉体材料的制备及氨敏特性进行了研究，得到材料的电阻和对氨的灵敏度随 Ａｕ含量的增加先增大，达到某一极值后减小的实验结果，本文还用透射电子显微镜（ＴＥＭ）观察了Ａｕ颗粒在ＷＯ３表面的分布情况，发现Ａｕ颗粒的团聚现象。根据电子催化模型时Ａｕ在ＷＯ３表面的随机分布情况进行了计算机模拟，模拟结果与实验观测现象相符，在此基础上给出了Ａｕ 颗粒催化机理的定性物理解释。

氧化共沉淀制备锑掺杂超细SnO_2的工艺探讨

研究了用氧化共沉淀方法制备掺锑纳米二氧化锡粉料的适宜工艺条件 ,探讨了前驱体的快速洗涤分离。结果表明 :通过降低前驱体的溶剂化作用 ,可促使胶粒聚集 ,从而可有效加快洗涤分离前驱体的速度。可以解决使用沉淀法制备超细 (纳米 )粉体过程中存在的沉淀难以洗涤分离的弊端 ,为工业上利用沉淀法制备掺锑纳米SnO2

Mn在BaTiO_3中的固溶及其对BaTiO_3结构影响的研究

运用XRD、SEM、HRTEM研究了Mn2O3掺杂对钛酸钡陶瓷结构的影响。随着烧结温度上升,发现Mn2O3掺杂钛酸钡样品的晶格常数在c轴方向增大。在烧结温度相同的情况下,Mn2O3掺杂能够抑制钛酸钡晶粒的生长,Mn3+在烧结的过程中逐渐的固溶进入钛酸钡晶格。从结构角度出发,提出了Mn固溶进入晶格后,在其周边微区可能产生压应力,这是样品在还原气氛下烧结仍保持高电阻现象的原因之一。

CuO-ZnO敏感材料气敏机理的研究

以四种CuO含量不同的CuO-ZnO敏感材料对不同浓度的H2S和CH3CH2OH的反应为例，测试了CuO-ZnO敏感材料的阻–温特性及灵敏度与CuO含量的关系,分析了该材料的敏感机理。它的阻–温特性及灵敏度与氧吸附及隧道效应有关。

溶胶-凝胶法制备SnO_2气敏薄膜的研究

以SnCl2 ·2H2 O及乙醇为原料 ,利用溶胶 -凝胶法制备SnO2 纳米薄膜 .探讨了制膜的工艺条件 ,用XRD、SEM、TEM、AES以及XPS等研究了所得薄膜的结构性质 ,同时考察了薄膜的晶相结构、晶粒尺寸、表面形貌以及薄膜中元素的化学状态与热处理条件之间的相互关系 .

剑状微棒ZnO材料的水热合成与气敏性能研究

以氯化锌(ZnCl2)和25%浓度氨水为原料,CTAB表面活性剂存在时,利用水热法制备了剑状微棒ZnO材料.采用X射线衍射仪和透射电镜等测试手段,对其物相和结构进行了表征.结果表明:此粉体材料结晶良好,直径小于4μm,长度为35μm.利用该材料制成气敏元件,并用静态配气法测试了元件的气敏性能.研究发现:元件在200℃工作温度下,对丙酮气体有很好的灵敏度和选择性及较好的响应恢复特性.并对气敏机理进行了探讨.

厚度与工作温度对TiO_2薄膜气敏性能的影响

采用浸渍提拉法工艺在印制有金电极的Al_2O_3基片上制备了TiO_2薄膜,并对不同厚度及工作温度下TiO_2薄膜的气敏性能作了研究。结果显示,当TiO_2气敏薄膜的工作温度一定时,存在一个最佳厚度,在该厚度下TiO_2薄膜对H_2具有最佳的气敏响应;当TiO_2薄膜的厚度一定时,TiO_2薄膜存在一个最佳工作温度,在该温度下TiO_2薄膜对H_2的气敏响应最为灵敏。XPS测试表明.TiO_2薄膜经过H_2氛围后,薄膜中吸附氧含量降低。利用TiO_2薄膜表面吸附氧与H_2的反应、薄膜对H_2的吸附与脱附理论、电子的迁移等过程较为合理地解释了TiO_2薄膜对H_2的气敏响应。

新型嵌入式甲烷无线检测仪的研制

提出了一种基于嵌入式计算机技术和ZigBee无线传感网络技术的新型甲烷无线检测仪设计方案。采用单只普通LED为光源,通过嵌入式微计算机系统控制完成交替滤光斩波来得到双波长入射光束,根据甲烷对光线的吸收原理计算气体浓度和变化率;通过ZigBee实现仪器组网和数据远传。测试表明,该检测仪具有检测精度高、反应速度快、组网灵活和实用性强等优点。

Cu/Sb掺杂SnO_2纳米晶薄膜的H_2S气敏特性

以SnCl2·2H2O、CuCl2·2H2O、SbCl3和无水乙醇为原料,采用sol-gel浸渍提拉法(sol-geldip-coatingmethod,SGDC)制备了纳米晶气敏薄膜。在多个工作温度和气体浓度下测试了薄膜对H2S的气敏特性。结果表明:r(Cu:Sb:Sn)为1:5:100,工作温度为140℃时,薄膜对H2S有很好的灵敏度和选择性,敏感浓度下限可达0.7×10–6。

TiO_2-In-Nb_2O_5敏感材料响应TMA气敏特性分析

以含In的TiO2为基质,与重量比为10%的Nb2O5混合,TiO2-In-Nb2O5混合敏感材料有效解决了三甲胺(TMA)动物食品测鲜气敏器件中提高电导率和保持高灵敏度之间的矛盾。并利用XRD、SEM对该混晶体的结构、形貌及其机理进行分析,发现:该富钛混晶体中颗粒间的空隙增大、颗粒颈部变细,有效提高了响应TMA敏感特性;混合过程中所形成含铌的氧化态混晶体是缺氧态的,氧空位的增多有助于敏感材料电导率的增加。