基于VO_(2)的超表面双气体传感器设计

针对传统矿用气体传感器易受温度和环境湿度等因素的影响而导致稳定性不高的问题,基于局域表面等离子共振原理和二氧化钒(VO_(2))的相变特性,设计了一种基于VO_(2)的超表面双气体传感器。该传感器结构由上下三层组成,表面由多层金属-介电-金属(MDM)结构组成。根据VO_(2)的相变特点,通过改变施加的偏置电压,以电阻加热的形式加热金属板,精细控制VO_(2)的温度,通过改变VO_(2)的电导率来模拟VO_(2)的不同状态。当VO_(2)呈高温金属态时,上三层形成MDM结构,VO_(2)表现出金属性质,并在1721.3 nm激发局域表面等离子体共振(LSPR),实现甲烷检测,传感器的吸收率为94.3%,甲烷灵敏度为4.21 nm/%。当VO_(2)呈低温绝缘态时,下三层形成MDM结构,在2694.6 nm激发LSPR,实现氢气检测,传感器的吸收率为95.9%,氢气灵敏度为2.10 nm/%。当环境折射率发生变化时,VO_(2)在2种状态下的吸收峰均发生了红移,且呈线性关系,可以用来检测环境折射率的变化。为验证该传感器的可行性,对6种不同体积分数的甲烷、氢气和4种不同的环境折射率进行了仿真和分析,结果表明:基于VO_(2)的超表面双气体传感器可有效检测出较低浓度的甲烷和氢气,且灵敏度较现有的气体传感器有较大提升;谐振峰偏移量与环境折射率变化量和甲烷体积分数变化量的计算值和理论值误差很小,说明该传感器具有很高的准确性;通过分析环境折射率和谐振波长的关系,得出该传感器对环境折射率的变化同样具有较高的检测灵敏度。

ZnO纳米线气敏元件对单一气体浓度的判定研究

以不同金属掺杂的ZnO纳米线为气敏材料,在350℃下对不同浓度的H2气体进行了气敏性能测试。结果表明,掺杂Ag的ZnO纳米线在H2浓度为2.52×10-3时具有较高的气体灵敏度28.549。同时,利用Origin软件对测得的气敏性能曲线进行线性拟合,对未知的H2浓度进行了有效判定。还对金属掺杂提高ZnO纳米线气敏性能的原因进行了分析,认为金属的化学状态可能是ZnO纳米线气敏性能提高的物理本质。

CO气体和城市管道煤气传感器

ＣＯ气体和城市管道煤气传感器该传感器与目前使用的气体传感器相比有以下三个特点：（１）采用Ｆｅ２Ｏ３为气敏材料，不用贵金属作催化剂，寿命长成本低。（２）传感器中利用ＰＴＣ（正温度系数）热敏陶瓷加热器，具有温度自控能力，热稳定性和电压稳定性好，加热器不氧...

纳米γ-Fe_2O_3的合成及气敏性能

在硝酸铁乙二醇甲醚溶液体系中加入硅酸乙酯，用溶胶一凝胶法制备γ-Ｆｅ＿２Ｏ＿３纳米晶粉体．硅酸乙酯的加入不但加速凝胶化过程，而且有效抑制氧化铁晶粒的生长，提高γ-Ｆｅ＿２Ｏ＿３向γ-Ｆｅ＿２Ｏ＿３转变的相变温度．ＴＧ－ＤＴＡ热分析结果表明这个相变温度为７００℃左右．改变硅酸乙酯的加入量可制备出具有不同晶相的粉体；ＴＥＭ观测表明粉体的粒径约为 １０ｎｍ．γ-Ｆｅ＿２Ｏ＿３纳米晶粉体的气敏特性具有迅速的响应一恢复性能，掺人少量Ｚｎ可改善气敏特性．

SnO_2纳米薄膜氢敏特性的研究

采用溶胶-凝胶法制备了SnO2氢敏纳米薄膜。将0.1和0.05mol/L的SnO2溶胶溶液旋涂在Au叉指电极衬底而制得。通过测量在不同温度下SnO2纳米氢敏薄膜的电阻信号来表征其氢敏特性。当温度为250℃时,试样的灵敏度较低,并且响应时间也比较长。温度为300℃时试样的灵敏度较高,响应时间也明显缩短。0.05mol/L溶胶溶液旋涂10层制备的样品在300℃氢气浓度为2.0×10-3时,灵敏度达到了178,响应时间为3.5s。同时实验还发现试样对氢气的响应时间随着氢气浓度的增加先增大再减小。

纳米复合铁-硅氧化物的制备、性能及其应用

用溶胶凝胶法制备了纳米γFe2O3及γFe2O3/SiO2复合氧化物,以透视电镜(TEM)、热重差热分析(TG DTA)、BrunauerEmmettTeller(BET)分析和X射线衍射分析(XRD)对纳米粒子进行表征,以CH4为模型反应,在固定床流动反应器中对复合氧化物进行催化活性评价,并制作了气敏元件。考察了γFe2O3及γFe2O3/SiO2敏感元件对CO和其他还原性气体的灵敏度及焙烧温度对敏感度的影响,得到对CO检测的合适焙烧温度分别为500℃和600℃和最佳操作温度310℃。结果表明,γFe2O3/SiO2纳米复合氧化物中SiO2对γFe2O3的相变温度、加强热稳定性及提高气体灵敏度起到较大的作用。

α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4^(■))材料气敏机理的研究

本文研究了α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4~=)材料的气敏特性,进一步讨论了它的气敏机制。认为在α-Fe_2O_3与还原性气体的相互作用过程中不存在向 Fe_3O_4的相变。强还原性气体的敏感过程属于与表面吸附氧间的催化氧化过程。

氧化锌纳米梭酒精敏感性能的研究

针对水热合成工艺的低成本、无污染的特点,以硝酸锌、六亚甲基四胺和氨水为水热反应体系,研究了新颖形貌的氧化锌纳米梭的制备方法,同时对氧化锌纳米梭的形成过程进行了分析.并将氧化锌纳米梭制成旁热式气敏传感器并利用以Labview系统为核心的气敏数据采集系统对其进行酒精敏感性能测试,测试结果表明氧化锌纳米梭气敏传感器的最优工作温度在380℃左右;在此温度下对同一浓度的4种不同气体测试表明,对乙醇气体的灵敏度高于其他气体;对质量分数为5×10-6的乙醇有40%的灵敏度响应,随气体浓度的增加灵敏度也随之升高,对质量分数为100×10-6的乙醇气体可达85%.

基于梳状滤波器的光纤甲烷传感器的研究

采用基于Sagnac的保偏光子晶体光纤(polarization-maintaining photonic crystal fiber,PM-PCF)滤波器,将宽带光源精确匹配甲烷气体在近红外波段的几个吸收线谱。设计出一个简单合理的多反射气室,使得光源和甲烷气体之间能够充分相互作用,提高了系统的灵敏度。同时,在测量甲烷气体浓度时,加入乙炔气体作为干扰,通过实验验证了该方案能够有效减缓交叉气体的灵敏度。

金属氧化物超微粒膜式新型气敏元件

介绍一种改良的气敏元件,在了解金属氧化物超微粒结晶所具方向性的特点之后,巧妙地使金属氧化物超微粒的大部分结晶在特定面方位状态下聚合的超微粒膜与电极接触,并用大于通常的气体压力进行溅射,如此制成的气敏元件气体选择性良好,从而解决了一直存在的选择性不佳的难题。

SnO2单晶体式气敏传感器制作方法

介绍一种改良的SnO2单晶体式气敏传感器制作方法,巧用加热老化工艺使传感器的气体灵敏度获得大幅提高,从而解决了一直存在的难题,拓宽了应用。此工艺不仅适用于氢、甲烷的检测,而且还同样适用于乙醇、丙烷、一氧化碳、氨气、氧气、水蒸汽等的检测。

1氧化碳传感器

半导体传感器对低浓度的气体具有极高的灵敏度，但有气体无选择性、无气体时特性不稳定、重复性不好、受环境变化影响等缺点，用作报警器，其特性不稳定，有潜在危险性之忧!

基于MSP430单片机的智能二氧化碳浓度检测仪

本设计为基于低功耗16位单片机MSP430和非加热半导体气体传感器的智能二氧化碳浓度检测仪，并详细介绍了该仪器的工作原理、硬件结构和软件设计。该仪器有LCD显示和驱动电机两种输出模式．直观实用；还可通过软件修正灵敏度，克服了传统检测仪器存在的气体传感器输出与二氧化碳浓度难以线性化、灵敏度随时间和电源电压变动而降低的缺点，保证了测量的准确性。

SnO2单晶体式气敏传感器制作方法

介绍一种改良的SnO2单晶体式气敏传感器制作方法，巧用加热老化工艺使传感器的气体灵敏度获得大幅提高，从而解决了一直存在的难题。此工艺不仅适用于氢、甲烷的检测，而且还同样适用于乙醇、丙烷、一氧化碳、氨气、氧气、水蒸汽等的检测。