辉钼矿剥离少层二维MoS_(2)纳米片及其NH_(3)气敏特性研究

为探究二维MoS_(2)纳米片对NH_(3)的气敏特性,以辉钼矿纯矿物为原料、乙醇水溶液为剥离溶剂,采用液相超声剥离法制备少层二维MoS_(2)纳米片;利用XRD、UV-vis、SEM、AFM等检测手段对产物物相组成和微观结构进行表征和分析,并通过静态配气法对MoS_(2)纳米片的NH_(3)气敏特性进行研究。结果表明:①剥离制备出的MoS_(2)纳米片为4~5单层,呈无规则多边形片层状,尺寸约200 nm,厚度约5 nm,具有较大的比表面积。②MoS_(2)纳米片对NH_(3)气体具有良好的响应—恢复特性,在工作温度100℃时获得最大灵敏度,并且具有良好的响应重现性和长期稳定性。③NH_(3)气体通过与MoS_(2)纳米片表面的吸附氧发生反应从而引起空穴累积层厚度的变化,实现MoS_(2)纳米片电阻的变化,进而产生电信号并实现气敏响应。研究表明,通过液相超声剥离法制备的MoS_(2)纳米片层数较少,且分散性较好,同时对NH_(3)气体具有良好的气敏特性。

纳米ZnO的固相合成及其气敏特性

以草酸为原料，与醋酸锌进行固相反应制得前驱化合物，进而热分解得到气敏材料氧化锌。将稀土元素中的镧和钕的氧化物以固相及液相两种合成方法添加到ＺｎＯ气敏材料中，并对材料的粒径、气敏性质进行了测定和表征．实验结果表明，用这种方法制备的氧化锌在低的工作温度下对乙醇气体的灵敏度较高，而且选择性较好，具有一定的应用前景．

纳米氧化锌的固相合成及其气敏特性

以酒石酸和乙二胺四乙酸为原料，分别与醋酸锌进行固相反应制得前驱化合物，进而热分解得到气敏材料氧化锌。用 X射线粉末衍射和透射电镜对材料的陶瓷微结构进行了表征，并用静态配气法测试了材料在不同工作温度下对乙醇、氨气、液化石油气的灵敏度。实验结果表明：用这种方法合成的氧化锌具有粒径小，工作温度低及对乙醇气体灵敏度高的特点。

纳米晶La_（1－_x）Sr_xFeO_3的合成及气敏特性的研究

用柠檬酸盐法合成出Ｌａ_（１－_ｘ）Ｓｒ_ｘＦｅＯ_３（ｘ＝０．１，０．２，０．３，０．４）原粉，再经固相反应得到纳米晶粉末，用ＴＧ、ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＩＲ进行了表征，确证复合氧化物Ｌａ_（１－_ｘ）Ｓｒ_ｘＦｅＯ_３为钙钛矿型结构，粒径在１０～２５ｎｍ之间。实验结果表明，随着固相反应条件不同，产物粒径呈规律性变化．气敏特性研究表明，该纳米晶材料对乙醇有较高的选择性和灵敏度，其选择性顺序为Ｌａ_（０．９）Ｓｒ_（０．１）ＦｅＯ_３＞ＬａＦｅＯ_３＞ＬａＦｅＯ_３（大晶粒）。

WO_3中的掺杂及其气敏特性

在ＷＯ３微粉料中掺入１ｗｔ％的不同金属氧化物成金属盐，使ＷＯ３的气敏性能明显变化，掺入Ｔｈ＋４，Ｃｅ＋４，Ｌｉ＋１，Ａｇ＋等可提高对Ｈ２Ｓ的灵敏度，掺入Ｒｈ＋３，Ｔｈ＋４，０＋４等可增加对乙醇等气体的灵敏性，而对比，ＣＯ，ＣＨ４，Ｃ４Ｈ１０等不敏感。

激光烧结纳米ZnO气敏传感器制备及其气敏特性研究

以激光 -感应复合加热法制备的纳米ZnO为原料 ,用激光烧结法制成的气敏传感元件 ,对乙醇、丙酮等五种挥发性有机化合物的敏感性进行了测定 ,同时又对所制成的传感元件作了SEM分析。实验表明 ,采用激光烧结的纳米ZnO较之电炉烧结的敏感度高 ,孔洞细小、孔隙率增多 ;且随着激光加工功率的提高 。

大气压介质阻挡放电对多壁碳纳米管表面改性及其气敏特性

H2S是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部一些潜伏性绝缘缺陷产生放电的重要的特征组分气体之一,检测它对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为此,采用大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行了表面改性。实验研究了改性前后MWNTs对体积分数为50×10-6的H2S标气的气敏特性的影响以及不同改性时间对其气敏特性的影响,结果表明,改性后的MWNTs对H2S在灵敏度和响应时间方面都有较大幅度的改善;改性时间为60s的MWNTs的气敏特性要优于其它时间。对处理前后的MWNTs进行了扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,结果显示,经DBD等离子体处理后的MWNTs表面变粗糙,缺陷增加,其表面引入了羟基、羧酸根和C-O等含氧基团。

ZnSnO_3纳米粉体的合成及其气敏特性研究

在遵守热力学限制的前提下 ,以无机盐ZnSO4 ·7H2 O ,SnCl4 ·5H2 O ,NaOH为原料 ,在室温条件下 ,对反应物进行研磨 ,TG -DTA曲线表明 ,在研磨过程中 ,混合物发生反应生成ZnSn(OH) 6 ,60 0℃热处理 1h后得到钙钛矿型复合氧化物ZnSnO3,X射线粉末衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM )等表征结果表明 ,产物为均相ZnSnO3,平均粒径约为 3 0nm左右 ;将样品制成烧结型气敏元件 ,对C2 H5OH有较高的灵敏度和选择性 ,工作温度为 2 40℃时 ,对酒精的灵敏度高达 19.7,响应 -恢复时间分别仅需 7s和 10s.

基于电纺丝法的In_2O_3/CdO复合材料的制备及甲醛气敏特性

用静电纺丝法制备了In(NO3)3/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纺丝前驱物,然后分别在500、600、700°C时烧结得到三种In2O3纳米纤维.通过X射线衍射(XRD)仪、热重差热分析(TG/DTA)、场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)表征结果得知,500°C时In2O3的晶相已经形成,且粒径为最小,约为24nm,纳米纤维呈介孔结构.将三种烧结温度的In2O3纤维制作成气敏元件,测试对比了三种元件对甲醛气体的敏感特性,结果表明,500°C烧结得到的In2O3纳米纤维在工作温度为240°C时响应最好,对浓度为10×10-6(体积分数,φ)甲醛的响应为7.用静电纺丝法合成了CdO纳米颗粒,通过XRD、SEM表征得知CdO呈粒径约为68nm的颗粒.将In2O3和CdO以不同摩尔比(1:1,10:1,20:1)复合,对比测试了纯In2O3及三种In2O3/CdO复合材料对应的气敏元件对甲醛的气敏特性,测试结果表明当In2O3纳米纤维与CdO纳米颗粒以摩尔比10:1复合时,元件的工作温度较低(200°C),且对甲醛表现出最佳的气敏特性,对浓度为10×10-6甲醛的响应为13.6,响应/恢复时间为140s/32s.最后对不同摩尔比复合的In2O3/CdO对甲醛的气敏机理进行了初步分析.

ZnO/PPy异质纳米复合材料的制备、表征及其气敏特性(英文)

室温下,采用原位聚合法,以吡咯(PY)为单体,氯化铁(Fe Cl3 6H2O)为氧化剂,在塑料基片上聚合生长了聚吡咯(PPy)纳米微球.然后在聚吡咯基片上生长Zn O种子,将表面种有Zn O种子的PPy元件置于六次甲基四胺与硝酸锌的混合溶液中,90°C水浴中,在PPy微球上生长了Zn O纳米棒,合成了PPy/Zn O异质纳米复合材料.分别通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对PPy/Zn O异质纳米复合材料的结构和形貌进行了表征.制备了塑料基的PPy/Zn O异质纳米复合材料气体传感器,在室温下,对10×10-6-150×10-6(体积分数)浓度范围的氨气进行了气敏测试,PPy/Zn O气敏元件对氨气响应的灵敏度基本呈线性关系,且对甲醇、丙酮、甲苯等有机气体表现出很好的选择性.最后,对PPy/Zn O异质纳米复合材料的形成机理进行了简要分析.

掺杂和热处理对纳米ZnO薄膜气敏特性影响

用真空蒸发法在玻璃和单晶硅片上制备纯Zn和掺杂Zn薄膜 ,然后在高于 4 5 0℃条件下进行氧化、热处理 (玻璃衬底 )获得良好的纳米ZnO薄膜和掺杂ZnO薄膜。对单晶硅衬底上制备的纯Zn薄膜在高于 80 0℃温度条件下进行液态源掺杂 ,获得掺B和P纳米ZnO薄膜。实验表明 ,掺杂和热处理使纳米ZnO薄膜的结构、导电性能得到改善 ,有效地降低了纳米ZnO薄膜的电阻 。

SnO_2纳米颗粒的水热法和溶胶-凝胶法制备及其气敏特性

通过不同条件的水热法和溶胶-凝胶技术分别制备了单分散SnO2纳米粉体。利用X射线衍射、透射电子显微镜和比表面积分析仪对产物进行了检测,采用静态配气法测试了样品的气敏性能。结果表明,水热时间越长,颗粒尺寸越大,以反应时间为6 h制备的粉体比表面积最大;溶胶-凝胶产物中,以SnCl2的乙醇溶液为原料制得的颗粒克服了热处理过程中产物易团聚的问题,颗粒尺寸均匀,具有良好的分散性和较高的比表面积。两种方法制备的粉体均对酒精具有良好的灵敏度,SnCl2的乙醇溶液为原料、溶胶-凝胶技术获得的材料对酒精的灵敏度更高,并认为热处理过程中Cl-的去除是导致材料气敏性能不同的主要因素。

低阻SnO_2微粉的制备及其气敏特性

采用溶胶 -凝胶及共沉淀技术制备了低阻SnO2 微粉。利用XRD及SEM技术分析了SnO2 微粉的结构及形貌。利用这种低阻SnO2 制作的平面热线式气敏元件对H2 、NH3 具有较好的气敏特性。

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.

稀土Nd掺杂纳米ZnO薄膜气敏特性

研究了用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备掺稀土Nd的ZnO薄膜的气敏特性,实验给出,经温度为500℃,时间为45min的氧化、热处理的掺Nd的ZnO薄膜的晶粒尺寸、结构特性均发生变化。随掺Nd质量分数的增大,薄膜的晶粒尺寸从53nm减小至20nm。经掺Nd(质量分数为4.96×10-2)后纳米ZnO薄膜对乙醇气体的选择性和灵敏性均得到明显的改善。在1.5×10-3体积分数的乙醇气体中最高灵敏度为34,相应的薄膜工作温度为200℃。

磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。

多孔硅的I-V特性及NO_2气敏特性研究

采用双槽电化学腐蚀法在p+单晶硅表面制备多孔硅层,然后在多孔硅表面沉积形成Pt薄膜电极,制备出多孔硅气敏元件样品。利用SEM技术分析多孔硅的表面形貌,研究了腐蚀条件对多孔硅的孔隙率、横向I-V特性及低浓度NO2气敏特性的影响。结果表明,多孔硅的横向I-V特性表现出非整流的欧姆接触;多孔硅的孔隙率及其对低浓度NO2的灵敏度均随腐蚀电流密度的增大而增加。当腐蚀电流密度为90 mA/cm2,腐蚀时间为30 min时,所得多孔硅气敏元件对体积分数为200×10-9的NO2的灵敏度可达到5.25,响应时间与恢复时间约分别为14 min与10 min。

WO_3纳米材料的NO_2气敏特性

通过固相掺杂法制得一系列不同掺杂量的WO3 纳米粉体 ,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构 ,测试了元件的气敏性能。研究发现 :适量掺杂SiO2 有利于提高WO3 纳米材料对NO2 气体的灵敏度 ,其中掺杂量为 3% (质量分数 )的烧结型气敏元件在 12 0℃下对NO2 有较高的灵敏度和选择性 ,是一种工作温度较低气敏性能很好的NO2 气敏元件。

TiO_2/V_2O_5双层薄膜的TMA气敏特性研究

报道了以TiCl4 和V2 O5为源 ,采用等离子增强化学气相沉积 (PECVD)和溶胶 -凝胶 (sol-gel)技术制备了TiO2 /V2 O5双层薄膜 ,将该薄膜沉积在带有金梳状电极的陶瓷管和硅片上 ,进行了X射线衍射(XRD)分析 ,并且测量其对三甲基胺 (TMA)的气敏特性。结果发现该双层薄膜对TMA具有高灵敏度、良好的选择特性和快速的响应恢复特性。

钙钛矿结构La_(0.68)Pb_(0.32)FeO_3纳米材料的制备及气敏特性研究

采用Sol-gel法制备出气敏材料La0.68Pb0.32FeO3纳米粉体.该粉体材料具有正交钙钛矿结构,晶胞参数a=0.555 62 nm,b=0.559 65 nm,c=0.781 85 nm,晶胞体积v=0.243 1 nm3,平均粒径约为20 nm.用该粉体制成气敏元件,并测试了该粉体材料在乙醇、丙酮和汽油中的气敏特性,测试结果表明:相比空气而言, 在乙醇气氛中的La0.68Pb0.32FeO3电导值升高,呈现出n-型半导体载流子的导电特性;在丙酮和汽油气氛中的La0.68Pb0.32FeO3的电导值降低,呈现出p-型半导体载流子的导电特性.该材料对乙醇具有极高的气敏灵敏性,在0.01%的乙醇气氛中,灵敏度可达51;在0.1%的乙醇气氛中,灵敏度高达522.最佳工作温度区间在180℃～220℃.La0.68Pb0.32FeO3对丙酮和汽油也具有一定的灵敏性,在0.05%丙酮气氛中的灵敏度为30,最佳工作温度区间在220℃～260℃.在0.1%汽油气氛中的灵敏度为5.0.La0.68Pb0.32FeO3纳米粉体具有电子与空穴复合导电机制.