掺杂ZnO厚膜对丙酮气敏特性的影响

采用化学共沉淀法制备了Al质量分数分别为0%,7%,9%和11%的掺杂Zn(OH)2,以及固定Al质量分数为9%,掺入不同质量分数Sn的Zn(OH)2,经500,700和900℃退火后,得到ZnO粉末样品,利用浸渍提拉法在Al2O3陶瓷管表面覆膜,制成气敏元件。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶体结构和表面形貌进行了表征,采用气敏测试系统对气敏元件的特性进行了检测。研究了Al-Sn共同掺杂对气敏性能的影响,并讨论了Al-Sn共同掺杂ZnO厚膜的气敏机理。实验结果表明:掺杂的ZnO厚膜表面呈疏松多孔结构,Al-Sn共同掺杂的ZnO气敏材料对丙酮具有很好的选择性。其中,Al质量分数为9%、Sn质量分数为3%掺杂的ZnO样品,在工作温度为75℃时,灵敏度可达12 792,响应时间和恢复时间分别为1和3 s。

sol-gel法制备的SnO_2-TiO_2厚膜及其气敏特性研究

采用sol-gel法,以钛酸丁酯、四氯化锡为前驱体制备了不同掺杂量的Sn O2-Ti O2纳米粉末,样品经300,500,700和900℃退火后,利用浸渍提拉法,在Al2O3陶瓷管表面制备了Sn O2-Ti O2厚膜。通过XRD和SEM对制备的纳米粉末的物相、形貌进行表征,静态配气法对其气敏性能进行测试,并结合分子轨道理论探讨了气敏机理。实验结果表明,经700℃退火的4%(原子分数)掺杂的Sn O2-Ti O2气敏元件,对乙醇气体具有很好的选择性,在工作温度为63℃时,对乙醇气体的灵敏度可达1 903,响应-恢复时间分别为1和3 s,所制备的气敏元件有望用于乙醇气体的实用化检测。