导读:本文包含了气敏性质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:传感器,密度,卟啉,纳米材料,理论,结构,纺丝。
气敏性质论文文献综述
栗慧[1]（2018）在《有序大介孔镍基氧化物材料的骨架设计与气敏性质研究》一文中研究指出气体传感器广泛应用于医疗诊断、环境监测、公共安全等各个领域,因此先进气体传感器的开发至关重要,而寻找和设计高效的气敏材料是其中的关键。有序介孔金属氧化物具有丰富的孔道结构、高的比表面积是一类非常有前景的气敏材料。与常见的n型有序介孔金属氧化物相比,p型有序介孔金属氧化物的气敏响应通常较低,研究较少。本论文以p型半导体氧化镍为例,设计、合成了一系列有序大介孔镍基氧化物材料,通过骨架结构与成份调控及贵金属修饰显着提高了其气敏性能。主要内容包括以下几个方面:第一,采用有序介孔氧化硅KIT-6为模板、硝酸镍为前驱体,通过硬模板法合成了一系列有序介孔氧化镍材料。(1)改变前驱体煅烧温度(300℃、400℃、500℃、600℃、750℃)发现所合成的介孔材料具有大孔径(11 nm)及较高的比表面积(121～129 m2/g);(2)气敏测试结果显示其对甲醛气体的响应随煅烧温度升高而变大,其对90 ppm甲醛的响应(Rgss/Rair)最大可达21.2。第二,采用有序介孔氧化硅KIT-6为模板、硝酸铬及硝酸镍为混合前驱体,通过硬模板法合成了一系列铬掺杂有序介孔氧化镍材料。(1)改变混合前驱体摩尔比例(Cr/Ni=0.1、0.15、0.2、0.25、0.3),所得材料保持了有序的大孔径(11 nm)结构;(2)铬离子的引入导致材料中空穴载流子浓度的降低、电阻率增加以及比表面积显着增加(184～293 m2/g)从而使得其对甲醛气体的响应显着提升,当Cr/Ni增加到0.2时所得材料对甲醛气体的响应达到最高,其对90 ppm甲醛的响应(476)较纯介孔氧化镍提升了 126倍,进一步增加Cr/Ni,导致NiCrO4杂相形成,使得气敏响应降低。第叁,采用KIT-6为模板、四氯化锡及硝酸镍为混合前驱体,通过硬模板法合成了一系列锡掺杂的有序介孔氧化镍材料。(1)改变混合前驱体摩尔比例(Sn/Ni=0.1、0.15、0.2、0.25、0.3),所得材料同样保持了有序的大介孔(11 nm)结构,;(2)锡离子的引入导致材料中空穴载流子浓度的降低、电阻率增加以及比表面积显着提升(171～218m2/g)使得其对甲醛气体的响应显着提升,当Sn/Ni增加到0.25时时所得材料对甲醛气体的响应达到最高,其对90 ppm甲醛的响应(346)较纯NiO提升91倍,进一步增加Sn/Ni,出现SnO2杂相使得气敏响应降低。第四,采用KIT-6为模板,硝酸铬、硝酸镍及贵金属盐为混合前驱体,通过硬模板法合成的系列贵金属(Au、Pt、Ag、Pd)修饰的铬掺杂有序介孔氧化镍材料依然保持了有序的大孔径(11 nm)结构及较大的比表面积(221～268 m2/g)。(1)修饰质量分数为5%的Au、Pt时,其对90 ppm甲醛的响应(Rgas/Rair)为878、1069,分别是铬掺杂有序介孔氧化镍的1.84倍、2.25倍,进一步提升了材料的甲醛气敏响应;(2)Ag、Pd修饰时,甲醛气敏性能下降。(本文来源于《宁夏大学》期刊2018-06-01）
孙欣[2]（2018）在《In_2O_3微纳材料的制备及其气敏的性质研究》一文中研究指出金属氧化物半导体气敏元件因其制备简单,成本低廉,气敏性能好等优点引起了环境监测领域的广泛关注。本文以In_2O_3基微纳米材料为研究对象,针对气敏传感器中目标气体分子的捕获、气敏材料表面电子的传输、与气体氧化还原反应等过程,对纯相In_2O_3材料改性优化并进行界面调控,从而提高材料的气敏性能及表面反应效率。通过对气敏材料的结构、形貌、气敏性能以及光催化性能等进行测试,从而深入研究In_2O_3基微纳米材料内部的工作机理。本文将通过以下几个方面来提高In_2O_3材料的气敏性能:1.Zn掺杂In_2O_3改性制备单分散Zn掺杂In_2O_3纳米球,并通过XRD、XPS、SEM等对样品进行了表征。气敏测试表明Zn掺杂In_2O_3纳米球对叁乙胺(TEA)气体显示优越的气敏性能,具有较高灵敏度和较好的选择性,对500 ppm浓度的TEA气体响应度高达267,远高于纯相的In_2O_3材料,我们进一步研究了该单分散的Zn掺杂In_2O_3纳米球的气敏机理。在光催化测试中,Zn掺杂In_2O_3材料对亚甲基蓝染料表现了良好的降解性能,并且有良好的选择性。通过掺杂Zn元素改变纳米棒组成的In_2O_3纳米球的表面粒度分布和形貌,增多材料表面的活性位点,增强气体的输运性质,Zn掺杂In_2O_3材料比纯相In_2O_3材料明显提高了对乙二醇气体的灵敏度,并且具有较低的操作温度,优异的选择性和稳定性。Zn掺杂In_2O_3纳米球传感器对100 ppm的乙二醇气体响应度高达184,是纯相的In_2O_3材料的9倍。2.In_2O_3/ZnO复合改性水热法制备了纯相的In_2O_3、ZnO纳米粒子和In_2O_3/ZnO复合多孔微纳米结构,探索了复合结构的材料对气敏性能的提升机制。通过比较不同材料的气敏性能,In_2O_3/ZnO复合材料对目标气体有较高的氧化还原反应,In_2O_3/ZnO复合材料气体传感器对200 ppm的乙醇的反应大约是65,这几乎是纯相的In_2O_3材料的3倍。表明,In_2O_3/ZnO复合材料可以显着提高气体响应度,对乙醇的气敏传感有潜在的应用价值。3.Sn掺杂In_2O_3改性在Al_2O_3平板电极上生长均匀致密的纯相In_2O_3和Sn掺杂In_2O_3纳米球材料,并通过改变Sn掺杂的量进一步调控In_2O_3多孔纳米球的尺寸大小,增大In_2O_3材料的比表面积。基于Sn掺杂In_2O_3材料表面丰富的活性位点,以及气体分子较低的键能活性,对异丙醇气体显示出了优良的气敏性能,在温度为200℃时,Sn掺杂In_2O_3的S1传感器对100 ppm的异丙醇气体响应度达到71.06,有明显的提升。(本文来源于《济南大学》期刊2018-06-01）
陈迎[3]（2018）在《ZIF-8诱导合成α-Fe_2O_3基微纳米异质结构及其气敏性质研究》一文中研究指出本论文采用溶剂热法合成了一系列具有不同形貌的α-Fe_2O_3微纳米结构,包括一维纳米棒、二维纳米片和叁维棒状自组装结构。通过调节反应条件,研究了α-Fe_2O_3微纳米材料的生长机制及其气敏性质。采用水热法、超声法、室温搅拌法等方式实现了α-Fe_2O_3表面负载异质相及其功能化过程,获得的α-Fe_2O_3基复合材料气敏性质显着提高,对不同体系的气敏增强机制进行了系统研究。本文的具体研究内容如下:1、α-Fe_2O_3/SnO_2/ZnO复合纳米棒的结构调控与气敏性质研究。以NaHCO_3为碱源,在丙叁醇和乙醇体系中采取水热法制备了Fe_2(OH)_2CO_3前驱体,经过450?C煅烧制备了一维棒状α-Fe_2O_3微纳米结构;在0.1 M的HCl体系中,以SnCl_2·2H_2O为锡源,通过室温下搅拌结合煅烧法制备了α-Fe_2O_3/SnO_2复合纳米棒结构。实验结果表明,当SnCl_2·2H_2O的浓度分别为1.3,2.2,3.1 mmol时,分别得到了不同分布状态的α-Fe_2O_3/SnO_2复合纳米棒,当SnCl_2·2H_2O的浓度为2.2 mmol时,所得形貌为SnO_2和α-Fe_2O_3小颗粒均匀排布的α-Fe_2O_3/SnO_2复合纳米棒。由于均匀异质结的形成以及比表面积的影响,当SnCl_2·2H_2O的浓度为2.2 mmol时,样品的灵敏度以及选择性能最优,表明形貌以及组分分布在一定程度上影响材料的性能。通过调控2-甲基咪唑和Zn(NO_3)_2·6H_2O的浓度研究了ZIF-8的含量对于α-Fe_2O_3/SnO_2/ZnO复合纳米棒结构的形貌及组分的影响,其中2-甲基咪唑和Zn(NO_3)_2·6H_2O摩尔比为1:1.5时复合结构的气敏性能最好,这是由于多相异质结的形成增加了电子的传输速率,极大地提高了材料的气敏性能。2、形貌可控的α-Fe_2O_3/ZnO/Au复合片状结构通过叁步法合成,该结构对乙醇表现出较好的气敏性质。六方片状的α-Fe_2O_3尺寸分布均匀,大约为150 nm,可以作为较好的模板在其表面沉积ZnO和Au纳米颗粒。氮气吸附测试结果表明,α-Fe_2O_3,α-Fe_2O_3/ZnO以及α-Fe_2O_3/ZnO/Au的比表面积分别为37.94,61.27和79.08 m~2/g。这几种气敏元件均对乙醇表现出较好的气敏性质。当乙醇气体浓度为100 ppm时,α-Fe_2O_3/ZnO/Au纳米片的灵敏值可达170,是α-Fe_2O_3灵敏值的80.3倍,是α-Fe_2O_3/ZnO灵敏值的14.6倍。同时,α-Fe_2O_3/ZnO/Au复合纳米片的循环测试以及放置30天之后的测试结果均表现出较好的稳定性,并且响应恢复时间分别为2和5 s。值得注意的是,在280 ~oC的条件下,当乙醇浓度为10 ppm时,α-Fe_2O_3/ZnO/Au复合纳米片仍然具有较高的灵敏度,灵敏值为63。气敏增强机理是由于表面异质结构,大的比表面积以及Au纳米颗粒的选择性沉积的协同作用。研究了α-Fe_2O_3/ZnO/Au复合纳米片的表面电子传递过程,首次提出α-Fe_2O_3纳米片,ZnO和Au纳米颗粒叁者之间电子的多向传递路径。本文中制备的气敏性质最优的α-Fe_2O_3/ZnO/Au复合纳米片在实际乙醇气体检测中有望成为具有前景的气敏材料。3、ZIF-8诱导α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4棒状自组装结构的合成与气敏性质研究。以FeCl_2·4H_2O为铁源,在水溶液中采取水热法制备了叁维棒状自组装花状FeOOH微纳米结构,经过450?C煅烧制备了花状α-Fe_2O_3自组装结构。调节体系中溶液的浓度,得到了FeOOH从纳米棒逐渐过渡到自组装结构的一系列渐变形貌,通过对不同形貌的样品进行气敏性质测试,表明形貌的差异在一定程度上会影响材料对叁乙胺(TEA)的响应;通过调控2-甲基咪唑和Zn(NO_3)_2·6H_2O的浓度研究了ZIF-8的含量对于α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4花状自组装结构的形貌及组分的影响,并且对不同形貌的α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4复合结构进行气敏性能测试,结果表明核壳结构异质结能显着改善材料的性能。(本文来源于《济南大学》期刊2018-05-01）
马玲,马欢,张建宁,林雪玲,张建民[4]（2018）在《改性石墨烯SO_2气敏性质的第一性原理研究》一文中研究指出为了寻求高灵敏度的石墨烯基的SO_2气体传感器,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究纯净石墨烯(PG)、单空位缺陷(SVG)、SW缺陷(SWG)、Mn掺杂修饰的石墨烯(Mn-PG)及掺杂和缺陷共修饰的石墨烯(Mn-SVG和Mn-SWG)对SO_2分子的吸附特性.研究表明:PG和SWG对SO_2分子的吸附作用较弱,对SO_2分子不具有敏感性;SO_2分子在SVG表面的吸附能够有效调控其电子结构的变化,使其由金属性转变为半金属性,但其吸附能较低(0.636 eV);结合了Mn掺杂和SV缺陷的Mn-SVG基底尽管增大了与SO_2分子相互作用,但未能引起该体系电子结构和磁性的明显改变;相比之下,SO_2分子在Mn-PG和Mn-SWG基底上具有较强的吸附稳定性;同时,该分子吸附可诱发Mn-PG和Mn-SWG体系磁矩的急剧降低和电导率的显着变化,故可作为探测和清除环境中SO_2分子理想材料.该研究为设计新型石墨烯气体传感器提供理论参考.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2018年02期）
周康[5]（2018）在《过渡金属掺杂TiO_2性质对小分子气体光学气敏传感特性的影响》一文中研究指出如今环境污染日益严重,这一问题引起了全球的密切关注。如何有效而灵敏的监控环境气体污染是当前研究的热点问题。TiO_2是一种稳定的金属氧化物半导体,价格低廉、无毒无污染。同时,TiO_2能够耐高温,且不易发生化学反应,在环境监测、工业、医学、食品等方面也应用颇多。光学气敏传感效应是通过材料吸附气体后的光学性质变化来反映环境气体的浓度达到监控环境的目的。TiO_2灵敏度高,响应时间短,是一种光学气敏传感材料。目前来说,改善TiO_2金属氧化物表面氧空位结构以及对TiO_2金属氧化物进行有效掺杂是一种提高材料光学气敏传感特性的有效途径,从而可以将其运用在治理环境污染的探测和监控中。本文的研究思路如下:首先通过还原性气体在不同金属氧化物表面的吸附作用分析氧化物表面的氧化性能,发现SnO_2和TiO_2表面氧空位都体现出一定的氧化性,但是TiO_2通过杂质掺入能明显降低表面的氧化性,提升表面还原性,从而显着提高对氧化性气体的传感效应,因此通过杂质掺杂是改善TiO_2对氧化性气体传感特性的有效方法,而Cu、Cr、Fe和Co掺杂TiO_2相比不掺杂时效果更好。具体研究内容和过程如下:1.模拟计算了光学气敏材料锐钛矿型二氧化钛,金红石型氧化锡,岩盐型氧化镁表面吸附CO的几何结构、吸附能、态密度、差分电荷密度、电荷布居、电荷转移、光学性质等。计算结果表明:氧空位氧化能力的大小是光学性质改变的核心原因,表面吸附CO分子后,TiO_2,SnO_2和MgO氧空位表面较不含氧空位的表面分子吸附能均变大,分子与表面的吸附距离均缩短;通过差分电荷密度和电荷布居数发现,CO分子与表面间发生电荷转移,转移数目为:SnO_2>TiO_2>MgO,由此得出表面的氧化性排序为,SnO_2>TiO_2>MgO;通过对比叁种氧化物的吸收和反射谱发现,含氧空位的表面对可见光的利用率较不含氧空位的表面都有明显的提高。因此,金属氧化物表面氧空位能有效改善材料的光学气敏传感特性。2.计算研究了锐钛矿型TiO_2表面吸附NO_2分子的情况,分析了Cr掺杂、Cu掺杂含氧空位TiO_2表面吸附NO_2分子的几何结构、吸附能、态密度、差分电荷密度、电荷布居、电荷转移、光学性质等。研究发现:掺杂表面能稳定的吸附NO_2分子且吸附后材料光学性质发生显着变化,极大提高了材料的光学气敏传感特性。表面吸附NO_2分子后,Cu掺杂TiO_2(101)表面对分子的吸附能最大,吸附后结构更稳定,分子与表面的距离最短。通过分析差分电荷密度和Mulliken电荷布居数发现,NO_2分子与基底表面间发生电荷转移,转移电子数目为,Cu掺杂表面>Cr掺杂表面>无掺杂表面;掺杂体系表面氧化性大小为,Cu掺杂表面<Cr掺杂表面<无掺杂表面;通过对比吸收光谱和反射光谱发现,在Cu掺杂表面吸附分子后,材料的光学性质变化最明显。在过渡金属中,Cu与Cr都有4s的价电子结构,其4s电子降低了材料表面氧空位的氧化性,增加了其还原性。对于氧化性气体而言,就可以极大的提升表面与分子的氧化还原作用,而Cu的4s电子更加活泼,从而光学气敏传感特性更加明显。因此,Cu掺杂的TiO_2对氧化性气体而言是一种较好的光学气敏传感材料。3.通过模拟计算Fe,Co掺杂含氧空位TiO_2表面吸附气体分子的几何结构、吸附能、态密度、差分电荷密度、电荷布居、电荷转移、光学性质等。最终得出结论:无论是Fe掺杂,还是Co掺杂含有氧空位的TiO_2(101)表面,优化后NO_2分子距离表面的吸附距离都缩短,同时材料的结合能均为正值,都能够稳定的与材料结合;对比吸附能发现,Fe掺杂表面的吸附能>Co掺杂表面的吸附能>无掺杂表面的吸附能;整理Mulliken电荷布居数和分子得失电子数据,分子与材料表面电荷转移数目为:Fe掺杂表面>Co掺杂表面>无掺杂表面;分析差分电荷密度发现,材料表面氧化性强弱为:Fe掺杂表面<Co掺杂表面<无掺杂表面;对比分析态密度、吸收谱和反射谱图像,推断出Fe、Co的掺杂使得光学气敏材料TiO_2的传感特性将向着有益的方向提高,且Fe的掺杂提高效果最好。本文通过TiO_2材料表面的杂质掺杂,改变了表面氧空位的性质,特别是Cu和Fe等过渡金属的掺杂,明显提高了材料的气敏传感性能,是一种提高材料气敏传感性能的有效方法,为实验研究提供了一定的理论依据。(本文来源于《重庆师范大学》期刊2018-03-01）
赖小勇,马玉磊,杨庆凤[6]（2017）在《多孔铁酸镧的制备及其气敏性质研究》一文中研究指出本文通过溶胶凝胶方法并结合煅烧处理制备了一种多孔铁酸镧,并利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),氮气等温物理吸附等表征手段对所制备材料进行了详细分析。结果表明:材料具有高的结晶度和丰富的孔隙结构,其孔隙尺寸为30nm左右。气敏性能测试结果表明多孔铁酸镧对乙醇具有较好的敏感度,高于对其他气体的敏感度表现出较好的选择性,在乙醇气体检测方面有潜在的应用。(本文来源于《科技创新导报》期刊2017年36期）
邢传旺,李东,刘承奔,孔霞,李希友[7]（2017）在《自组装的四(4-N,N-二乙胺基苯基)卟啉/多酸(钠)有机/无机复合薄膜及其气敏性质》一文中研究指出选择Keggin型12-磷钨酸(TPA)及其钠盐(Na TP)水溶液为亚相,用四(4-N,N-二乙胺基苯基)卟啉化合物(H_2TNPP)自组装膜为功能模板,采用低成本的QLS法成功制备了2种新型有机/无机复合材料:H_2TNPP/TPA,H_2TNPP/Na TP QLS薄膜。薄膜结构、形貌及半导体性质测试发现:H_2TNPP分子在H_2TNPP/TPA,H_2TNPP/Na TP复合膜中均采取H-聚集模式,TPA亚相上H-聚集程度更大。而在纯H_2TNPP膜中其为J-聚集模式。3种薄膜表面均为纳米颗粒形貌,以H_2TNPP/Na TP膜表面颗粒均一,颗粒尺寸最小(~60 nm),H_2TNPP/TPA膜表面缺陷较多,颗粒尺寸最大(~150 nm)。薄膜导电性依次为H_2TNPP/Na TP(3.00×10-5S·cm-1)>H_2TNPP/TPA(2.49×10-5S·cm-1)>H_2TNPP膜(1.53×10-5 S·cm-1)。常温气敏测试发现:3种薄膜在30 s内对浓度小于1.88 mg·m-3的NO2气体都有响应,灵敏度依次为H_2TNPP/Na TP(43%)>H_2TNPP膜(16%)>H_2TNPP/TPA(4.5%)。具有最小颗粒尺寸和最高导电性的H_2TNPP/Na TP复合薄膜具有最高的灵敏度,并且对NO2检测限低至0.094 mg·m-3。显示出了非常高的实际应用价值。本研究为制备低成本、高灵敏度、环境友好的快速室温NO2气敏器件提供了一种新的策略。(本文来源于《无机化学学报》期刊2017年11期）
刘灿[8]（2017）在《基于二维纳米材料的气敏传感性质研究》一文中研究指出近年来,二维纳米材料的出现引起了科学界极高的关注,特别是最具代表性的二维纳米材料--石墨烯。经过理论与实验的探索,已证明石墨烯在纳米气体传感器的应用上存在着极大的潜力。然而,常见气体分子吸附在在纯净的石墨烯上,通常属于物理吸附,这样的吸附状态限制了它在很多方面的直接应用。通常,二维纳米材料对气体分子的吸附效率可以通过使用金属原子掺杂的手段来增强。但是用于修饰二维纳米材料表面的金属原子很容易形成一个个较小的金属团簇,此外,修饰金属还很容易被氧化,并且这些过程都是不可逆的。以上这两个因素都会导致气体分子的吸附可逆性变差。由于掺杂金属原子时会产生这些实际的困难,这就迫使我们寻找一种新型的类金属材料。本文的研究课题主要包括以下工作:基于第一性原理计算,我们研究了几种气体分子在二维纳米结构材料上的吸附情况,并在气体分子和纳米结构材料之间引入范德华力,结果发现大部分气体分子的吸附能均介于物理吸附和化学吸附之间。而NO和NO2分子的吸附可以在费米能级附近产生明显的态密度变化。此外,一些分子的吸附可以产生1μB的磁矩(如NO和NO2分子)。因此,本课题的工作可以为二维纳米结构材料在气敏传感器中的潜在应用提供理论基础(通过电学和磁学方法)。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26）
王茉[9]（2017）在《In_2O_3基异质结纳米纤维的制备及其气敏性质研究》一文中研究指出半导体气体传感器在工业生产、环境检测、医疗健康等领域有重要应用。金属氧化物半导体通常具有较好的气敏性能,如何进一步提高其气敏性能是目前气敏材料领域的热点研究方向之一。对材料进行纳米化、元素掺杂、贵金属或氧化物表面修饰等是提高材料气敏性能的重要途径。静电纺丝技术制备的氧化物纳米纤维材料具有较高的比表面积、超高的长径比和叁维的多孔结构,因而有利于气体响应过程中的电子转移和传输,受到相关研究者的广泛关注。本论文以电纺In_2O_3纳米纤维为研究对象,利用其一维结构特性和纳米结构特性提高其气敏性能;进一步通过溶剂热法构建n-ZnO/n-In_2O_3与p-CuO/n-In_2O_3纳米异质结,探究异质结构对其气敏性能的影响。主要研究内容如下:(1)通过静电纺丝技术获得了In_2O_3纳米纤维材料,进一步采用溶剂热法制备了n-ZnO/n-In_2O_3异质结纳米纤维。采用同步热分析仪(TGA/DSC),扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectrum)等测试手段对样品进行了表征。研究发现,电纺制备的In_2O_3纳米纤维具有较为光滑的表面,纤维直径均匀,直径在100 nm左右;溶剂热反应后,直径在500 nm左右的ZnO微球镶嵌在In_2O_3纳米纤维上,无其他杂质生成。通过制备旁热式气敏器件对样品的气敏性能进行研究,结果表明,相较于In_2O_3纳米纤维传感器,n-ZnO/n-In_2O_3异质结纳米纤维传感器的灵敏度提高了5倍以上,在工作温度为200℃、甲醛浓度为100 ppm时其灵敏度为9.2;同时器件的最佳工作温度降低了50℃,响应时间从145s减小到94 s(恢复时间没有明显变化),对甲醛具有良好的选择性。复合材料气敏特性的提高可能来自其较大的比表面积、一维纳米结构对电子传输的限域性,以及异质结对耗尽层调控的协同作用。(2)以电纺In_2O_3纳米纤维为模版,通过溶剂热法将传统p型材料CuO负载在纳米纤维表面,构建p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对所得材料的形貌和结构进行表征。研究结果表明,CuO纳米颗粒可以均匀的负载在超细In_2O_3纳米纤维表面;随着反应液中乙酸铜浓度的增加,负载的CuO纳米颗粒密度也逐渐增加;CuO纳米颗粒由多晶组成,直径在200 nm左右。通过制备旁热式气敏器件对其复合纳米纤维材料的气敏特性进行研究,结果表明,p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维相比纯的In_2O_3纳米纤维对H2S气体具有较高的灵敏度和较低的工作温度。随着反应液铜盐浓度的增加,样品对H2S的响应性能先增加后减小。样品S2在工作温度为100oC、H2S浓度为100 ppm时灵敏度可以达到183,相较于纯In_2O_3灵敏度提高了120倍以上。在10 ppm以下时,器件表现为p型行为,高于10 ppm时显示n型行为。这种p-n型转换特性对于监测H2S的泄露可能具有一定的应用价值。(本文来源于《东北师范大学》期刊2017-05-01）
杨鑫[10]（2017）在《SnO_2空心纳米材料的制备与气敏性质研究》一文中研究指出SnO_2作为最常用的气敏材料,围绕着其空心纳米结构的合成与气敏性能研究工作已经展开了广泛而卓有成效的研究。但是受限于生长过程的热力学复杂性,大多数空心分级纳米结构为单层结构,多层结构报道较少。多层非球形空心结构的合成目前没有一般性方法,常用的模板法、化学蚀刻、康肯达尔效应/等空心合成策略均不能一步合成。即使是合成难度相对较低的单层SnO_2空心微球,其结构单元一般为球形纳米颗粒通过无序随机聚集而成,由纳米棒/片做结构单元而有序组装的空心分级结构的报道较少。纳米棒/片组装的空心分级结构因为其结构单元具有可调制形貌、各向异性暴露面、规则孔径等优点在气敏、催化等与表面性能密切相关的领域具有重要前景。尽管人们付出了大量努力,但是探索一条经济且简便的合成路线获得空心分级纳米结构仍然是一个巨大的挑战。本文以SnO_2作为研究对象,通过合成其空心分级纳米结构,探索其反应与生长机理,在此基础上,结合纳米结构的高表面活性与贵金属的催化活性,为SnO_2气敏性能的提高与敏感机制研究提供了行之有效的合成路径。本文第二章通过水热法合成了ZnSn(OH)6花状纳米片,探索了不同制备条件下的纳米片形貌的变化规律及形成机制。并以之为前驱体,通过随后的退火-刻蚀步骤,合成了SnO_2花状多层纳米片。并以之为模板,进行了二次水热与退火处理,在SnO_2花状多层纳米片上成功生长了α相Fe_2O_3氧化铁纳米棒阵列。这种SnO_2/Fe_2O_3交替排列的异质多层结构维持了不同结构单元的高表面活性与孔隙率,还构建了大量的异质界面,在气敏等应用领域具有重大的应用前景。本文第叁章通过一步水热合成方法和后续的Pd掺杂路径制备了Pd负载的SnO_2空心刺球,通过水热合成时间节点研究了由纳米棒组装的SnO_2空心刺球的形成过程与生长机制。气敏性能研究则证实掺杂Pd粒子可以显着提高甲苯传感能力,230℃时的灵敏度为52.9,且表现出很好的选择性。对20 ppm甲苯气体的典型响应时间(τres)和恢复时间(τrecov)分别为约0.48 s和5.5 s。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
气敏性质论文开题报告
（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：
金属氧化物半导体气敏元件因其制备简单,成本低廉,气敏性能好等优点引起了环境监测领域的广泛关注。本文以In_2O_3基微纳米材料为研究对象,针对气敏传感器中目标气体分子的捕获、气敏材料表面电子的传输、与气体氧化还原反应等过程,对纯相In_2O_3材料改性优化并进行界面调控,从而提高材料的气敏性能及表面反应效率。通过对气敏材料的结构、形貌、气敏性能以及光催化性能等进行测试,从而深入研究In_2O_3基微纳米材料内部的工作机理。本文将通过以下几个方面来提高In_2O_3材料的气敏性能:1.Zn掺杂In_2O_3改性制备单分散Zn掺杂In_2O_3纳米球,并通过XRD、XPS、SEM等对样品进行了表征。气敏测试表明Zn掺杂In_2O_3纳米球对叁乙胺(TEA)气体显示优越的气敏性能,具有较高灵敏度和较好的选择性,对500 ppm浓度的TEA气体响应度高达267,远高于纯相的In_2O_3材料,我们进一步研究了该单分散的Zn掺杂In_2O_3纳米球的气敏机理。在光催化测试中,Zn掺杂In_2O_3材料对亚甲基蓝染料表现了良好的降解性能,并且有良好的选择性。通过掺杂Zn元素改变纳米棒组成的In_2O_3纳米球的表面粒度分布和形貌,增多材料表面的活性位点,增强气体的输运性质,Zn掺杂In_2O_3材料比纯相In_2O_3材料明显提高了对乙二醇气体的灵敏度,并且具有较低的操作温度,优异的选择性和稳定性。Zn掺杂In_2O_3纳米球传感器对100 ppm的乙二醇气体响应度高达184,是纯相的In_2O_3材料的9倍。2.In_2O_3/ZnO复合改性水热法制备了纯相的In_2O_3、ZnO纳米粒子和In_2O_3/ZnO复合多孔微纳米结构,探索了复合结构的材料对气敏性能的提升机制。通过比较不同材料的气敏性能,In_2O_3/ZnO复合材料对目标气体有较高的氧化还原反应,In_2O_3/ZnO复合材料气体传感器对200 ppm的乙醇的反应大约是65,这几乎是纯相的In_2O_3材料的3倍。表明,In_2O_3/ZnO复合材料可以显着提高气体响应度,对乙醇的气敏传感有潜在的应用价值。3.Sn掺杂In_2O_3改性在Al_2O_3平板电极上生长均匀致密的纯相In_2O_3和Sn掺杂In_2O_3纳米球材料,并通过改变Sn掺杂的量进一步调控In_2O_3多孔纳米球的尺寸大小,增大In_2O_3材料的比表面积。基于Sn掺杂In_2O_3材料表面丰富的活性位点,以及气体分子较低的键能活性,对异丙醇气体显示出了优良的气敏性能,在温度为200℃时,Sn掺杂In_2O_3的S1传感器对100 ppm的异丙醇气体响应度达到71.06,有明显的提升。
（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。
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