La掺杂SnO_(2)气体传感器制备及NH_(3)检测气敏性能研究

目前,二氧化锡(SnO_(2))基氨气(NH_(3))气体传感器在实际应用中面临一些挑战,包括:工作温度较高、抗湿性能较差、响应恢复时间较长等。为了解决上述问题,利用金属元素掺杂改性的手段,通过一步水热法在叉指电极上原位合成出了La掺杂的SnO_(2)纳米材料。其中4 wt.%La掺杂的SnO_(2)(LSO-4)具有最佳的气敏性能,在室温高湿度环境下LSO-4对20.85μg·L^(-1)(30 ppb)NH_(3)的响应值为33.8%,是纯SnO_(2)的2.5倍,检测下限达到2.363μg·L^(-1),响应/恢复时间为2.5 s/6.6 s。La元素掺杂改变了SnO_(2)的微观形貌和电子结构,使其拥有更大的比表面积、孔径和更多的氧空位缺陷,促进了O_(2)和NH_(3)分子在其表面的吸附和后续气敏反应,进而使得SnO_(2)对NH_(3)检测的气敏性能得到提升。