WO_3∶Mo纳米晶的制备及其光学氢敏特性研究

用水热法制备了不同掺杂浓度的WO3∶Mo纳米晶粒,研究了WO3∶Mo的微结构和形貌,分析了Mo的掺杂浓度对微结构的影响,并研究了该材料对氢气的光学敏感特性。结果表明,所有样品均呈现六方相结构,掺杂浓度为2%(原子分数)样品的(200)晶面的衍射峰最强;随着掺杂量的增加,样品的带隙减小;当工作温度为200℃时,掺杂浓度为2%(原子分数)的样品对浓度5.0×10-4的氢气表现出良好的光学氢敏特性。

Pt/WO_3纳米薄膜的氢敏特性

用溶胶-凝胶法和磁控溅射法相结合制备了催化剂Pt掺杂的WO3纳米薄膜,通过改变氢气的体积分数、催化剂Pt的含量及热处理温度等实验因素,对Pt/WO3薄膜的氢致变色性能进行了测试;并利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜的氢敏机理。实验结果表明:先用溶胶-凝胶法制得WO3薄膜,然后再用磁控溅射法在该WO3薄膜上溅射掺杂5%的Pt,制得Pt/WO3双层纳米薄膜,经100℃热处理后,可以获得性能稳定且具有良好氢敏特性的优质薄膜;薄膜能检测的氢气浓度低至0.008%;XPS分析表明,W5+与W6+之间的转换是引起WO3薄膜氢致变色现象的主要原因。

水热法合成ZnO∶Cd纳米棒及氢敏性研究

本文采用水热法成功的合成了纯ZnO和ZnO∶Cd纳米棒.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究了纯ZnO和ZnO∶Cd的形貌、结构及性质。结果表明,合成的纯ZnO和ZnO∶Cd均呈六角纤锌矿纳米棒结构,Cd的掺入使得纳米棒尺寸减小、晶格发生膨胀。合成材料制成的薄膜型气敏传感器对氢气的敏感性研究表明,纯ZnO薄膜器件对氢气几乎不敏感,而ZnO∶Cd薄膜器件灵敏度较高。当工作温度为220℃时,ZnO∶Cd薄膜器件对浓度为250ppm的氢气灵敏度达到3.95,且具有良好的可重复性。