铜掺杂二氧化锡纳米片对乙醇的气敏性能研究

为解决摄入高浓度乙醇对身体健康产生的危害,并且乙醇蒸汽与空气混合在高温环境下容易发生爆炸的问题,以十六烷基三甲基溴化铵为结构指导剂,在水热条件下合成了铜(Cu)掺杂的二氧化锡(SnO_(2))树叶状纳米材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜以及X射线光电子能谱对材料进行表征。气敏测试结果表明:当铜掺杂量为摩尔分数2%时,这种SnO_(2)对乙醇的气敏响应最佳。具体表现为:在250℃的工作温度下,对体积分数为1×10^(-6)乙醇的响应值(Ra/Rg)高达139.65,较纯SnO_(2)传感器材料的响应值提高了近5倍。此外,该材料还对乙醇表现出良好的选择性,这主要是由于这种材料表面具有丰富的表面吸附氧。此项研究表明合理的元素掺杂是提升气体敏感性能的一种有效策略。