TiO_2基陶瓷苯敏感元件的制备及性能研究

报道了以金属氧化物Ti O2和Cr2O3为原料,用固相研磨的物理方法制备了不同Ti/Cr组分的烧结型气敏陶瓷传感器.研究了Ti O2陶瓷烧结型气敏传感器对苯的敏感特性.结果发现Ti O2陶瓷烧结型气敏传感器对浓度为21ppm的苯有较好的响应.还选用了丙酮、甲醛和乙醇作为参比气体,得出该Ti O2气敏传感器对苯具有较好的选择性.     

WO3基的气敏传感器的研究现状及气敏性能提升的机理分析

随着市场对有机挥发性气体检测技术要求的日益提高,金属半导体气敏传感器由于其工作温度较低、循环稳定性好、响应和恢复时间短等特点而受到广泛关注.三氧化钨(WO₃)作为一种典型的n型金属半导体气敏材料,由于其特殊的气敏特性而在探测各类有毒有害物质的领域中受到了人们普遍重视.传感材料的结构和形貌、暴露晶面、金属氧化物和贵金属离子的引入,对改善材料的气敏性能起着关键性的作用.文章介绍了WO₃气敏传感器材料对各种气体的应用,提出基于WO₃的气敏传感器研究过程中所面临的难题,并对其未来发展方向进行了展望.     

基于碳纳米管的气敏传感器研究进展

碳纳米管（CNTs）具有独特的电学、力学、物理、化学性能。可对许多气体进行选择吸附和快速检测。近年来,碳纳米管在气敏传感领域的研究及应用取得了显著进展。碳纳米管气敏传感器具有体积小、常温下即可检测、灵敏度高、响应速度快等优点。综述了本征碳纳米管气敏传感器、碳纳米管气敏传感器的功能化修饰、碳纳米管气敏传感器在呼吸检测中的应用等研究进展。为提高碳纳米管气敏传感器的气敏性能（灵敏度、选择性、响应时间和可重复性）、增大检测气体种类。目前主要通过使用不同材料（有机聚合物、金属、金属氧化物）对碳纳米管进行合理的功能化修饰。在进一步研究中,应重视发展除加热和紫外光照射之外的新脱附技术、研究复杂气体环境中特定气体的选择性检测、将传感器阵列技术用于CNTs气敏传感器、实现商业化的电子器件等问题及挑战。     

一种基于自适应温度调制模式的金属氧化物气体传感器

通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取在不同气体下传感器温度响应曲线。结果表明:在相同的计数长度k和不同气体组分下,温度响应曲线各不相同。以H2为例,传感器的温度范围为140～220℃,传感器温度变化周期为800 ms,其中上升时间长度为300ms,下降时间长度为500 ms,为定性分析气体种类和定量分析气体浓度提供了大量的传感器响应信息。     

基于神经网络处理的井巷气体自动检测系统设计

介绍用普通气体传感器组成多维气体集成敏感阵列传感器克服交叉敏感干扰，由PC机采集阵列传感器的相应特征并结合数学方法和神经网络方法训练阵列传感器处理气敏信号，完成对气敏阵列传感器的标定。阵列传感器连接单片机构成采集前端。采集前端监测报警并将采集的数据传送到井巷气体监测系统上位机，由系统分析机对整个井巷系统内的气体环境综合分析、监控。     

掺杂对SnO_2气敏元件的影响

半导体电阻式气体传感器是目前广泛应用的气体传感器之一,它是利用金属氧化物半导体与气体（氧化性气体或还原性气体）接触时,材料总电导率发生变化的原理来设计制作的.目前,半导体气敏元件主要有烧结型、厚膜型和薄膜型三种,作者制作的是旁     

石墨烯结构型氨气传感器研究进展

石墨烯基气体传感器具有噪声低、能耗小和常温下即可检测等优点,在医疗诊断、气体检测和农业生产等方面有着广泛的应用。然而,传统石墨烯型传感器往往存在着恢复时间长和选择性低等问题。为了使传感器工作更加灵敏,开发基于石墨烯及其衍生物的复合新型气敏材料用以降低恢复时间和提高选择性,是当前的主要研究热点。简要介绍了近年来石墨烯复合气敏材料（如金属氧化物半导体、导电聚合物、金属有机骨架化合物、二维过渡金属碳氮化物等）用于氨气检测的研究现状,展望了其在微机电系统集成化等领域的应用前景。     

新型碳纳米管复合薄膜材料的气敏性能

采用射频反应磁控溅射锡(Sn)靶和钨(W)靶的方法制备了SnO2/WO3/MWCNT复合薄膜材料和相应的气敏传感器,通过FSEM、XRD和XPS等方法分析了复合薄膜材料的横断面表面形貌、物相结构及表面化学组成,测试了该气敏传感器的灵敏度、选择性和响应恢复等气体敏感性能.实验结果表明:该复合薄膜气敏传感器具有较好的气敏性能,对NO2有较好的灵敏度,对其他干扰气体不敏感;SnO2/WO3/MWCNT薄膜中,W、Sn、C主要以W+6、Sn+4和C的形式存在.文中还对气敏响应机理进行了初步的分析与讨论.     

CNT-SnO2复合材料的制备及甲醛气敏性的研究

甲醛作为室内装潢最主要的污染物之一,会对人们的健康造成危害。采用旁热式气敏元件的制备工艺,利用功能化后的碳纳米管对二氧化锡进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对气敏材料进行表征;并在甲醛气氛中与二氧化锡气体传感器进行对比。分析了掺杂浓度,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度和响应恢复时间的影响,对其气敏机理进行分析。结果表明碳纳米管的引入提高了二氧化锡传感器对甲醛气体的灵敏度缩短了其响应恢复时间;并且对低浓度的甲醛气体也有较好的响应。     

基于人工神经网络的甲醛气敏元件自动测试系统

将气体传感器阵列与人工神经脚络技术相结合,应用于甲醛气体的检测.建立了基于神经网络技术的甲醛气敏元件白动测试系统,并选择多个半导体气敏元件组成的传感器阵列用于微量甲醛气体的测试,实验证明采用该方法实现对低浓度甲醛的定量榆测足可行的.     

二氧化锡材料对异丙醇的敏感特性研究

基于纳米材料SnO_2的气敏元件对大多数的挥发性气体具有敏感性,以SnO_2为基料制备了旁热式异丙醇气敏元件.对比了纯SnO_2气体元件和掺杂ZnO气体元件对异丙醇的气敏特性,通过控制变量法,选择在相同的烧结温度或工作温度下进行测试.结果表明:在烧结温度为400℃,工作温度为300℃的条件下,掺杂为1%ZnO的SnO_2气敏元件对异丙醇气体的气敏特性较好.讨论了SnO_2材料对异丙醇的敏感机理.     

Smart single-chip gas sensor microsystem.

Research activity in chemical gas sensing is currently directed towards the search for highly selective (bio)chemical layer materials, and to the design of arrays consisting of different partially selective sensors that permit subsequent pattern recognition and multi-component analysis. Simultaneous use of various transduction platforms has been demonstrated, and the rapid development of integrated-circuit technology has facilitated the fabrication of planar chemical sensors and sensors based on three-dimensional microelectromechanical systems. Complementary metal-oxide silicon processes have previously been used to develop gas sensors based on metal oxides and acoustic-wave-based sensor devices. Here we combine several of these developments to fabricate a smart single-chip chemical microsensor system that incorporates three different transducers (mass-sensitive, capacitive and calorimetric), all of which rely on sensitive polymeric layers to detect airborne volatile organic compounds. Full integration of the microelectronic and micromechanical components on one chip permits control and monitoring of the sensor functions, and enables on-chip signal amplification and conditioning that notably improves the overall sensor performance. The circuitry also includes analog-to-digital converters, and an on-chip interface to transmit the data to off-chip recording units. We expect that our approach will provide a basis for the further development and optimization of gas microsystems.     

化学气体信号的实时检测及处理

论述了利用半导体气敏传感器对化学气体浓度进行实时检测的方法并在大量实验基础上研究了半导体气教传感器的环境特性，以及通过硬件对环境影响的抑制和对非线性信号的处理方法。     

纳米 SnO2 基 CO 敏感元件的研究

采用沉淀法制备了SnO2纳米粉体，并制作了烧结型的CO敏感元件，考察了掺杂元素的种类和含量及烧结温度对敏感元件灵敏度的影响，为获得性能良好的CO气敏元件，需要最佳的制备方法和最好的掺杂剂。     

判定空气中微量有害气体种类与浓度的拟合法

报导了用两只气敏元件同时测出空气中同一微量有害气体的电阻-浓度曲线,并利用最小二乘法拟合为两条直线,将其拟合斜率比ε_j与拟合后的差值δ_(ji)做为判据,判定空气中微量有害气体种类与浓度的拟合法。     

气敏材料Zn2 SnO4的制备及其特性测量的实验研究

为解决实验内容方法陈旧,制备气敏元件的性能指标无法满足实际测试要求的问题,对半导体气敏材料的制备及其气敏特性测量进行了实验研究,从而提高元件的性能,并使实验内容满足本科教学更加贴近科学研究前沿的需求。通过采用溶剂热法制备了三元金属氧化物Zn2 SnO4气敏材料并对其性能进行了系统测量,并将该实验内容应用于电子功能材料实验的开放性创新实验中。结果表明,基于Zn2 SnO4材料的气敏元件对HCHO 气体表现出优异的气敏特性。通过该实践过程,使学生掌握一种合成纳米材料的新方法,了解材料表征方法,该项目的实施有利于学生提高科研素质和创新能力的培养。     

氧化物半导体气敏膜片光学特性研究

为了更深入地研究半导体气敏器件的气敏－光学特性,进一步提高其性能,地导体气敏元件的机理及光波在导电媒质中的传播,本文在实验基础上,建立了氧化物半导体气敏片的光学特性数学模型,导出了光通过膜片时上对透过率与膜片生长的若干主要因素的定量关系。     

多层氧化物薄膜气体敏感特性的研究

报道了采用ＰＥＣＶＤ方法制备多层薄膜材料，研究了不同结构薄膜材料的气敏特性，制得了具有优越性能的ＮＯｘ、乙醇和ＴＭＡ气体传感器     

甲醛气体传感器的研究

以纳米材料SnO_2、Zn O为原料的气敏传感器对大多数VOC气体具有敏感性.以SnO_2和ZnO为基料制作旁热式甲醛气敏元件,并比较二者的气敏特性.选用对甲醛敏感的SnO_2材料作为元件基料,为改善其对甲醛的气敏特性,选择0.3%La_2O_3、0.5%La2O3、0.7%La_2O_3的3种比例掺杂,运用控制变量法分别在不同烧结温度和不同工作温度下进行测试.结果表明:掺杂0.3%La_2O_3的SnO_2气敏元件在烧结温度为700℃,工作温度为300℃下对甲醛的气敏特性良好.