导读:本文包含了气敏元件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波导,卟啉,传感器,薄膜,元件,乙基,气体。
气敏元件论文文献综述
赛亚尔·库西马克,塔吉古丽·依马木买买提,玛丽亚·马木提,帕提曼·尼扎木丁,阿布力孜·伊米提[1](2018)在《NO_2光波导气敏元件的制备及气敏性》一文中研究指出采用溶胶-凝胶法(sol-gel)合成了有机硅溶胶,以间甲酚紫(m-Cresol Purple,m-CP)为敏感试剂,研制了m-CP-有机硅复合薄膜/K+交换玻璃光波导NO2气体传感元件。结果表明,该传感元件在室温条件下对NO_2气体具有较高的选择性响应,能检测体积分数为1.0×10~(-9)(V/V0)(信噪比S=15.6)的NO_2气体,响应-恢复时间分别为1 s和8 s。体积分数在1.0×10~(-3)~1.0×10~(-9)(V/V0)范围内输出光强度的变化与气体浓度之间有良好的线性关系(R=0.98),相对标准偏差(RSD)为0.3%~0.9%,表明该传感器检测数据可靠,能够满足低成本、快速、现场检测的需求。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年11期)
李超[2](2018)在《基于气敏元件的ZnO薄膜的RF制备及表征》一文中研究指出本文用RF磁控溅射的方法在Si片上沉积ZnO薄膜,探讨了衬底温度、氧氩比和退火处理和薄膜的结晶速率、结晶质量和电阻率的关系,为沉积符合气敏元件的ZnO敏感薄膜提供研究参考。(本文来源于《山东工业技术》期刊2018年18期)
翟婷[3](2018)在《α-Fe_2O_3纳米结构气敏元件的直接构筑及其性能研究》一文中研究指出纳米级氧化铁(α-Fe_2O_3)作为一种廉价无毒易获得的宽禁带半导体材料是目前的气敏材料的研究热点之一。在气敏应用领域,α-Fe_2O_3的电导率对其所处的环境中的气体非常敏感,因此它可以作为高效气体传感材料。此外,α-Fe_2O_3具有一定的化学稳定性和热稳定性,保证了其作为气敏材料的可重复性。传统α-Fe_2O_3气敏器件的制备方法是将所得到的α-Fe_2O_3粉体材料利用手工涂覆而成,其弊端是会导致材料在陶瓷管表面分布不均、易脱落、本征物理结构易被破坏,进而失去材料性能。本实验将通过制备原位生长的一维α-Fe_2O_3纳米针来改善以上缺点,并通过构筑铁酸锌(ZnFe_2O_4)/α-Fe_2O_3和聚苯胺(PANI)/α-Fe_2O_3两种P-N异质结提升材料的气敏性能,实现了器件在低温和低浓度下工作。1.采用简单的水热法,无需籽晶层辅助生长技术,将形貌优良、排列规则的α-Fe_2O_3纳米针阵列直接生长在曲面陶瓷管衬底表面。通过一系列条件的探索,实验结果表明在以氯化铁为铁源,生长时间为12 h,水热温度为140℃时能得到在陶瓷管上原位生长的形貌优良α-Fe_2O_3纳米针,此时α-Fe_2O_3纳米针直立生长,且纳米针之间、纳米针与陶瓷管之间相互接触,更利于电子传输转移。进一步通过气敏测试发现,最优合成条件下,纯相α-Fe_2O_3纳米针器件的最佳工作温度为280℃,对叁乙胺(TEA)有良好的选择性,在此工作温度对100 ppm叁乙胺的气敏响应值约为27。2.提出并证明了通过在气敏材料表面引入P-N异质结耗尽层改善气敏性能策略。通过制备ZnFe_2O_4/α-Fe_2O_3复合纳米针元件,并测试其气敏性能,发现复合ZnFe_2O_4后,不仅可以提升α-Fe_2O_3纳米针气敏材料的灵敏度及对低浓度气体的响应值,而且还可以有效克服气敏元件在测试过程中基线易漂移的缺点。利用PLD法控制沉积在α-Fe_2O_3纳米针表面的ZnFe_2O_4次数改变复合ZnFe_2O_4的含量,制备成器件后进行叁乙胺气敏性能测试。实验结果表明,复合ZnFe_2O_4后器件的灵敏度均高于纯相α-Fe_2O_3纳米针器件,且当ZnFe_2O_4溅射次数为2000次时的灵敏度最大,进而验证了构筑异质结可有效提升气敏器件的气敏性能。在一定浓度范围内进行连续气敏测试中发现,复合ZnFe_2O_4后,器件的工作温度仍旧较高但对低浓度叁乙胺的灵敏度有所增大,对1 ppm的叁乙胺的气敏响应值可达到4。3.综合利用P-N异质结原理和导电聚合物室温导电性二元协同作用,设计了聚苯胺(PANI)/α-Fe_2O_3纳米针复合气敏元件,得到具有低功耗、对氨气(NH_3)高选择性的PANI/α-Fe_2O_3传感器。因此,通过质子酸TSA、SSA、H_2SO_4、HCl掺杂合成PANI进而与α-Fe_2O_3纳米针复合并制备成器件。气敏性能测试结果表明,PANI/α-Fe_2O_3器件的灵敏度有所提高,工作温度有所降低,其中以HCl-PANI/α-Fe_2O_3的灵敏度最高。在120℃下对2 ppm氨气的灵敏度可达到20,说明α-Fe_2O_3基气敏传感器实现在较低温度下对低浓度氨气的检测。证实了利用P型导电聚合PANI的复合可以改善纯相α-Fe_2O_3的气敏性能,可实现低功耗低浓度氨气的检测。(本文来源于《济南大学》期刊2018-06-01)
于焕芹[4](2018)在《二维α-MoO_3纳米材料气敏元件直接构筑及其性能研究》一文中研究指出金属氧化物半导体材料氧化钼(α-MoO_3)是目前气敏材料的研究热点之一。研究表明,目前纯相α-MoO_3材料气敏传感器元件仍存在着工作温度过高,稳定性欠佳以及响应恢复时间较长等缺点。目前对于α-MoO_3材料的研究主要集中在一维结构,二维结构α-MoO_3材料的研究相对较少。二维α-MoO_3材料具有较大的比表面积,在高温下颗粒不易发生团聚,并且其特殊的结构使其存在缺陷,特别是对氧具有高亲和性的Mo~(5+),使其显示出比较优良的气敏性能,通过对纳米材料进行掺杂或者构筑异质结可以改善上述存在的缺点,进一步提高气敏性能。纳米材料的气敏性能可以通过对其进行元素掺杂或者构筑异质结得到改善。本文的研究对象为α-MoO_3纳米材料,以籽晶层辅助生长技术,在Al_2O_3曲面陶瓷管上直接生长二维α-MoO_3纳米片,探索在α-MoO_3纳米片表面负载半导体催化剂,通过引入p-n异质结及肖特基结耗尽层等策略,来改善气敏元件的气敏性能,主要的研究工作如下:1.通过TiO_2籽晶层辅助生长技术,在Al_2O_3陶瓷管上直接生长α-MoO_3纳米片,为直接构筑气敏传感器元件提供了工作介质。利用脉冲激光沉积技术(PLD)在α-MoO_3纳米片表面复合具有催化作用的n型半导体TiO_2纳米颗粒,构筑TiO_2/α-MoO_3纳米片气敏元件。通过气敏测试测试结果可以看出,在工作温度为240 ~oC时,TiO_2/α-MoO_3纳米片气敏元件,对50 ppm叁乙胺的灵敏度达到118左右,约是纯相α-MoO_3纳米片的3倍,且在该温度下,对5 ppm叁乙胺气体的灵敏度仍能达到10左右。气敏元件的响应时间缩短。2.提出并证明了通过在气敏材料表面引入p-n异质结耗尽层改善气敏性能策略,同时充分利用p型高分子聚合物聚苯胺(PANI)在低温下对有机可挥发气体有较好的气敏性能,进一步提高复合材料的综合气敏性能。通过制备α-MoO_3PANI p-n异质结气敏元件,测试其气敏性能,发现α-MoO_3-PANI p-n异质结气敏元件在较低的工作温度(200 ~oC)下对对50 ppm叁乙胺气体的灵敏度达到150左右,约是纯相α-MoO_3纳米片气敏元件灵敏度的5倍,且对于较低浓度叁乙胺(约2 ppm)也有较好的响应,灵敏度达到20左右。3.利用金属与半导体接触形成Schottky势垒的原理以及贵金属颗粒的催化作用,设计制备了Au/α-MoO_3复合纳米片气敏元件,达到了大幅提高半导体气敏元件性能的目的。该元件在最佳工作温度为260 ~oC时,Au/α-MoO_3复合纳米片气敏元件对100 ppm乙醇的灵敏度达到20左右,约是纯相α-MoO_3纳米片气敏元件的4倍。此外,经Au纳米颗粒修饰后,Au/α-MoO_3复合纳米片气敏元件的响应恢复时间降低,具有极快的响应时间(约为3 s),恢复时间最快为10 s。(本文来源于《济南大学》期刊2018-06-01)
王佳明[5](2018)在《金属(Fe、Co、Mn)四苯基卟啉光波导元件的制备及气敏性研究》一文中研究指出金属卟啉类化合物的研究在近年来受到广泛关注,其以优越的光电性能及对某些官能团的识别而具有很好的气敏性,因此将其应用于气体检测方面具有重要意义。本文制备了金属(Fe、Co、Mn)四苯基卟啉化合物,对其气敏性能进行了系统研究,通过模拟实验,探讨了干扰气体对敏感元件气敏性能的影响,以及环境湿度对传感元件的影响。本章的前言部分分别系统地介绍了传感器和气体传感器的定义及分类;介绍了光波导气体传感器的发展、分类及应用;重点介绍了光波导气敏材料的选择。在第二章中,系统地对卟啉及金属卟啉类化合物的特点、合成方法进行了介绍;通过Adler法合成了四苯基卟啉及金属(Fe、Co、Mn)四苯基卟啉,柱色谱提纯;探讨了实验合成过程中反应溶剂、合成时间对卟啉产率的影响;通过核磁共振(~1H NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)手段对其进行了表征,并对其结构进行了探讨。在第叁章中,将FeTPP作为敏感试剂,利用旋转甩涂法制备了FeTPP薄膜/K~+交换玻璃光波导敏感元件。在室温下对甲苯、二甲苯、乙二胺等23种气体(饱和蒸汽)进行多次检测,确定主要检测对象后,探讨了薄膜的形貌对FeTPP敏感材料气敏性的影响;通过模拟实验,测定了干扰气体(甲苯、氨气、乙醇)对FeTPP敏感元件气敏性能的影响;同时检测了环境湿度对于敏感元件的影响。实验结果表明,所制备的敏感元件对乙二胺气体(蒸汽)表现出较好的选择性响应,能够测定体积比为1×10~(-10)(V/V_0)的乙二胺气体;在干扰气体存在的情况下,该传感元件对乙二胺气体的检测体积比可达1×10~(-7)(V/V_0),环境湿度对于敏感元件的影响较小。在第叁章实验的基础上,为了进一步探讨金属卟啉配合物分子中心的金属元素对于被测气体的不同响应,制备了CoTPP薄膜/K~+交换玻璃光波导元件,在室温下对18种挥发性气体(饱和蒸汽)进行多次检测,探讨了环境湿度对敏感元件的影响,同样测试了干扰气体对于敏感元件气敏性的影响。实验结果表明:所制备的敏感元件对乙醇气体表现出较好的选择性,可以检测到体积比为1×10~(-6)(V/V_0)的乙醇气体,在干扰气体(苯、甲苯、氨气)存在的情况下,可以检测到体积比为1×10~(-4)(V/V_0)的乙醇气体,当干扰气体(苯、甲苯、氨气)的体积比低于1×10~(-5)(V/V_0)时,对乙醇气体的响应产生较小的影响,环境湿度对敏感元件的影响可以忽略。第五章是在前两章工作的基础上,筛选了中心离子具有空轨道的四苯基卟啉锰作为敏感试剂,制备了四苯基卟啉锰薄膜/K~+交换玻璃光波导元件,在室温下对苯类、胺类、醇类等19种挥发性气体(饱和蒸汽)进行了多次检测;通过模拟实验探讨干扰气体对于敏感元件气敏性的影响;与前两章不同的是:针对环境湿度对敏感元件气敏性的影响进行了更加深入地探讨。结果表明:制备的MnTPP敏感元件对叁甲胺气体(蒸汽)具有非常好的选择性响应。可以检测体积比为1×10~(-8)(V/V_0)的纯叁甲胺气体;在与干扰气体(二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)混合时,可以检测体积比为1×10~(-7)(V/V_0)的叁甲胺气体。在叁种干扰气体(甲胺、氨气、乙醇)体积比不大于1×10~(-4)(V/V_0)时,其对叁甲胺气体响应的影响较小。湿度对敏感元件的影响较小,但环境湿度大于70%RH时,会对TMA气体的响应有一定程度的影响。(本文来源于《新疆大学》期刊2018-05-26)
塔吉古丽·依马木买买提(Tajigul,Emammamat)[6](2018)在《八乙基卟啉及其锌配合物光波导传感元件的制备与气敏性研究》一文中研究指出随着科学技术的快速发展和人们生活水平的不断提高,人类对易燃、易爆、有毒、有害气体的及时、准确检测越来越重视。为了预防和有效控制污染物对环境和人体的危害,研制出灵敏度高、能实时检测有害气体,并具有便携式、操作简单等优点的气体传感器是有很大的应用价值。本论文以八乙基卟啉和八乙基卟啉锌为敏感材料,研制了一系列气体传感器,并对室内污染主要的原料油漆挥发产生的混合气体进行了气敏性测试,取得较好的结果。第一章前言部分,从挥发性气体的来源及其对人类身体健康的危害出发,阐述了传感器在现代信息技术中的重要性,传感器的定义、分类、原理、特点、性能评价及未来的发展和实际的应用前景以及敏感材料等方面给出了详细的介绍。第二章以八乙基卟啉为敏感试剂,采用旋转-甩涂法(spin-coating)制备了八乙基卟啉膜/K~+交换玻璃光波导传感元件,并利用薄膜测厚仪(SGC-10)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(FE-SEM)等手段对薄膜表面形貌进行表征,测定了薄膜的厚度、折射率,同时优化敏感元件的制备条件。研究结果表明,薄膜表面粗糙度大约为35.6 nm,折射率为1.7890,膜厚度114±5 nm范围内。该传感元件对浓度低于1×10~-88 V/V_0(V:被检测气体体积,V_0:空气体积)(信噪比S/N=5.1)的甲胺气体具有较好的响应,响应-恢复时间为2 s和7 s,相对标准偏差为1.11%,具有较好的可逆性和稳定性。为了进一步探索八乙基卟啉的性质,继续探讨八乙基卟啉聚集行为。通过加无机酸的方法控制八乙基卟啉溶液的pH值,比较了自由基八乙基卟啉与质子化八乙基卟啉在紫外-可见光谱吸收峰位置,并确定了其质子化后的聚集体类型,即属于J型聚集体。制备了基于J型聚集体的气敏元件,并对其气敏性能进行了研究,并初步探讨了气敏机理。第叁章为高灵敏八乙基卟啉-TiO_2条形复合膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件的制备及气敏性研究。本章通过溶胶凝-胶法(sol-gel)合成TiO_2溶胶,利用浸渍-提拉法将TiO_2固定在锡掺杂玻璃光波导元件表面,获得TiO_2条形/锡掺杂玻璃光波导,然后再次利用旋转-甩涂法将敏感材料固定在TiO_2薄膜表面,以获得敏感元件。在室温条件下对所得敏感元件进行气敏性测试。多次的实验结果表明,该传感元件对甲胺气体具有良好的选择性响应,能检测到体积比为(信噪比S/N=6.7)1×10~(-10) V/V_0的甲胺气体,响应-恢复时间为2 s和9 s。比前一章制备的八乙基卟啉膜/K~+交换玻璃光波导元件的灵敏度提高了2个数量级。第四章以八乙基卟啉锌作为敏感材料,制备了八乙基卟啉锌膜/K~+交换玻璃光波导传感元件。用FE-SEM法对敏感薄膜表面进行了表征,测定了薄膜的厚度、折射率,并研究了对VOCs气体的响应特性。实验结果表明,该传感元件对浓度低于1×10~-99 V/V_0的甲苯气体具有较好的选择性响应,经过多次的平行实验可见,八乙基卟啉锌膜/K~+交换玻璃光波导传感元件具有制备容易、操作简单、检测速度快、响应和恢复周期短等优点。第五章以八乙基卟啉锌作为敏感试剂,并研究了对VOCs气体的响应特性。从实验结果可见,本章研制的传感元件具有更高的灵敏度,能检测浓度低于1×10~-1111 V/V_0的甲苯气体。在此研究的基础上,利用该敏感元件对室内污染所产生的混合气体进行了气敏性测试,实验结果表明,该敏感元件在检测油漆所产生的混合气体时,表现出响应-恢复时间快、重现性好、稳定性高等优点。并利用气质联用技术(GC-MS)分析了油漆所含的成份,证明其含有苯系物。在利用该敏感元件检测室内污染物方面提供一定的依据,并具有很大的应用前景。第六章为结论部分,总结硕士阶段所有的研究内容,并归纳总结。(本文来源于《新疆大学》期刊2018-05-26)
王佳明,热依汉古丽·艾孜则,古扎努·司马义,阿地力·巴热提,阿布力孜·伊米提[7](2018)在《四苯基卟啉钴气敏元件的制备及性能》一文中研究指出以四苯基卟啉为原料,制备了四苯基卟啉钴化合物,实现了对乙醇气体的检测,通过核磁1HNMR、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、FTIR、UV-vis等对其进行了表征。利用旋转甩涂法制备了四苯基卟啉钴薄膜/K+交换玻璃光波导传感元件,并用其对多种气体进行了检测。结果表明:敏感元件对乙醇气体具有较好的选择性响应和较高的灵敏度,对乙醇的响应值分别是甲苯、氨气、甲醛气体响应值的2.24、3.32、6.8倍,响应时间和恢复时间分别为1.5 s和13 s,信噪比S/N=4.857;乙醇气体质量浓度为191 mg/m3时,相对标准偏差RSD=0.8%;敏感薄膜的平均厚度为(105±1)nm,平均折射率为1.750。在平行实验中,其结果也具有良好的线性关系(R2=0.992 4),表明该元件对乙醇气体检测的准确性。(本文来源于《精细化工》期刊2018年03期)
张庞,梁鸿东,刘志宇,傅刚,彭智伟[8](2017)在《双层厚膜结构改善气敏元件灵敏度和选择性研究》一文中研究指出研究了厚膜印刷技术制备的双层膜结构气敏元件的灵敏度和选择性。测量结果表明:在二氧化锡(SnO_2)单层膜下再添加一层纳米叁氧化钨(WO_3)材料厚膜,可以提高气敏元件对酒精、丙酮、甲醛、甲苯还原气体的灵敏度和选择性。当浓度为900×10~(-6)时,将SnO_2覆盖在WO_3之上形成双层膜时,较两种材料对应的单层膜灵敏度均有所提升。因此,双层厚膜结构为改善元件的灵敏度和选择性提供了一种可行的方法。初步认为,双层膜的作用与膜的上、下排列顺序有很大的关系,也与双层界面间由于扩散效应所形成的过渡层有关。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2017年11期)
拜祖拉·衣不拉衣阿吉,帕提曼·尼扎木丁,姑力米热·吐尔地,王佳明,阿布力孜·伊米提[9](2017)在《5-(对羟基苯基)-10,15,20-叁苯基卟啉薄膜光波导元件的气敏性研究》一文中研究指出利用Alder法合成了5-(对羟基苯基)-10,15,20-叁苯基卟啉(H_2MTPP),并通过紫外-可见、红外等方法对其进行表征。利用旋转甩涂法将H_2MTPP固定在钾离子(K~+)交换玻璃光波导表面研制了光波导敏感薄膜并对无机气体进行检测。实验结果表明,H_2MTPP薄膜/K~+交换玻璃光波导传感元件能够检测出体积比浓度为1×10~(-7)(V/V_0)的SO_2气体,响应和恢复时间分别为2.0 s和4.3 s,信噪比(S/N)为9.2。(本文来源于《化学传感器》期刊2017年03期)
A.BORHANINIA,A.NIKFARJAM,N.SALEHIFAR[10](2017)在《GNP-SnO_2纳米气敏元件的气敏性能(英文)》一文中研究指出合成了不同金属纳米颗粒含量的SnO_2纳米颗粒,并研究了其CO气敏性能。采用溶胶-凝胶法制备初始溶液,通过SEM、TEM、XRD、DLS和分光光度法表征纳米颗粒。在340°C操作温度下,纯SnO_2纳米气敏元件对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为4~12.8;在50×10~(-6)CO浓度下,其响应和恢复时间分别为10和14 s。当m(Au)/m(Sn)=3.7663×10~(-4)时,GNP-SnO_2气敏元件具有良好的性能,在260°C优化操作温度下,对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为8.3~29.5。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2017年08期)
气敏元件论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文用RF磁控溅射的方法在Si片上沉积ZnO薄膜,探讨了衬底温度、氧氩比和退火处理和薄膜的结晶速率、结晶质量和电阻率的关系,为沉积符合气敏元件的ZnO敏感薄膜提供研究参考。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气敏元件论文参考文献
[1].赛亚尔·库西马克,塔吉古丽·依马木买买提,玛丽亚·马木提,帕提曼·尼扎木丁,阿布力孜·伊米提.NO_2光波导气敏元件的制备及气敏性[J].仪表技术与传感器.2018
[2].李超.基于气敏元件的ZnO薄膜的RF制备及表征[J].山东工业技术.2018
[3].翟婷.α-Fe_2O_3纳米结构气敏元件的直接构筑及其性能研究[D].济南大学.2018
[4].于焕芹.二维α-MoO_3纳米材料气敏元件直接构筑及其性能研究[D].济南大学.2018
[5].王佳明.金属(Fe、Co、Mn)四苯基卟啉光波导元件的制备及气敏性研究[D].新疆大学.2018
[6].塔吉古丽·依马木买买提(Tajigul,Emammamat).八乙基卟啉及其锌配合物光波导传感元件的制备与气敏性研究[D].新疆大学.2018
[7].王佳明,热依汉古丽·艾孜则,古扎努·司马义,阿地力·巴热提,阿布力孜·伊米提.四苯基卟啉钴气敏元件的制备及性能[J].精细化工.2018
[8].张庞,梁鸿东,刘志宇,傅刚,彭智伟.双层厚膜结构改善气敏元件灵敏度和选择性研究[J].传感器与微系统.2017
[9].拜祖拉·衣不拉衣阿吉,帕提曼·尼扎木丁,姑力米热·吐尔地,王佳明,阿布力孜·伊米提.5-(对羟基苯基)-10,15,20-叁苯基卟啉薄膜光波导元件的气敏性研究[J].化学传感器.2017
[10].A.BORHANINIA,A.NIKFARJAM,N.SALEHIFAR.GNP-SnO_2纳米气敏元件的气敏性能(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2017