纳米Pt/ZnO异质结构的制备及其气敏性能

三乙胺(TEA)作为挥发性有机化合物(VOCs)的一种重要组成,会对人体和环境造成严重的危害,因此检测三乙胺具有十分重要的意义。然而目前三乙胺实际检测存在高成本和操作耗时的问题,因此迫切需要一种制备简单以及便于监测和检测三乙胺的方法。本文采用水热法设计合成了半导体氧化物Pt/ZnO异质结构,并对其气敏性能进行了系统研究。用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、BET氮吸附、紫外-可见光光谱(UV-vis)和X射线光电子能谱(XPS)分别表征了样品的晶体结构和微观形貌、孔结构、能带结构以及分子结构和表面元素价态结构。研究表明,形貌以不规则的纳米颗粒形式存在、孔径分布主要在3.5nm左右,属于介孔结构。气敏研究表明:在研究范围内,纳米Pt/ZnO最佳工作温度持续上升,因此选取在ZnO最佳工作温度下(180℃)去探讨Pt的掺杂对ZnO气敏性能的影响。在ZnO最佳工作温度下,Pt摩尔分数为0.5%的Pt/ZnO样品对100μL/L的TEA的灵敏度相比ZnO提高了66倍,吸附脱附时间分别提高118s和19s。气敏机理研究表明,复合材料中异质结的生成是气敏性能提升的重要原因。