CO气敏元件及其响应特性的实验研究

本文对以SnO_2为基体材料的选择性CO气敏元件的研制进行了进一步的探讨,通过适当的掺杂和控制工作温度,得到了在低浓度下具有较好的稳定性、选择性和较高的灵敏度的元件,并对测量和应用方法作了一些讨论。     

高选择性H_2S气敏元件及其特性

本文报导了利用超微粒ZnO材料制作的气敏元件,对H_2S气体具有很高的灵敏度和良好的选择特性;在相同的测试条件下,元件对H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、CO、煤气、液化汽等无明显的气敏性。在较高的环境温度和湿度下,元件的气敏特性仍较稳定。     

复合型半导体CO气敏元件的研究

根据半导体气敏元件电路工作原理，设计了一种新型的气-气复合型的半导体CO敏感元件，推导出了其灵敏度、选择性及热稳定性的关系式，指出了构成高选择性及好的热稳定性的复合气敏元件需满足的条件，并在实验中得到验证。     

厚膜气体敏感元件的研制

采用丝网印刷技术制作了厚膜气体敏感元件，测试了其气敏特性，发现元件对乙醇和氢气具有较好的灵敏度和选择性，对元件的加热器特性和气敏特性的一致性进行了研究，在控制好印刷浆料的稀稠度，印刷工艺后，结果很好。     

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.     

γ-Fe_2O_3/LaFeO_3复合选择性丁烷气敏元件的研究

本文根据补偿原理制作了γ-Fe_2O_3/LaFeO_3复合气敏元件,测量了该元件的气敏特性。由于p型LaFeO_3元件对n型γ-Fe_2O_3元件的补偿,有效地抑制了乙醇的干扰,改善了对丁烷的选择性。     

N-P型半导体气敏元件的理论分析

本文提出了一种新型结构气敏元件,即N-P型半导体组合气敏元件。理论分析表明,该种元件可实现灵敏度的倍增,从而有效地提高气敏元件的灵敏度,实现ppb级的检测。此外,在一定条件下,该种元件还可提高选择性和热稳定性,缩短初期弛豫时间。     

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.     

剑状微棒ZnO材料的水热合成与气敏性能研究

以氯化锌(ZnCl2)和25%浓度氨水为原料,CTAB表面活性剂存在时,利用水热法制备了剑状微棒ZnO材料.采用X射线衍射仪和透射电镜等测试手段,对其物相和结构进行了表征.结果表明:此粉体材料结晶良好,直径小于4μm,长度为35μm.利用该材料制成气敏元件,并用静态配气法测试了元件的气敏性能.研究发现:元件在200℃工作温度下,对丙酮气体有很好的灵敏度和选择性及较好的响应恢复特性.并对气敏机理进行了探讨.     

四（1,4—二硫杂环己烯）四氮卟啉铜（II）的氨敏特性

本文用四（１，４－二硫杂环己烯）四氮卟啉铜（Ⅱ）试制成厚膜电阻气敏元件，研究了元件的气敏特性。结果表明元件对一定浓度的氨气具有良好的敏感性和选择性。其灵敏度受工作温度、工作电压及元件制作工艺的影响。     

利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H2S硅微传感器

通过反应溅射 ,以硅基片 (表面上有白金加热电极 )为基底制作H2 S薄膜气敏元件 .实验表明 ,纳米SnO2 对H2 S具有较高的敏感度 ,对干扰气体的选择性较好 .性能测试表明 ,元件的特性与敏感材料的厚度、溅射气压等工艺参数有关系 ,但敏感材料的厚度对元件的特性起着决定性的作用 ,气敏薄膜有一个最佳厚度范围 .通过X射线衍射仪进行材料的微观分析 ,表明SnO2 的平均粒径大小为 8.5nm .     

四(1,4-二硫杂环己烯)四氮卟啉铜(Ⅱ)的氨敏特性

本文用四（1，4－二硫杂环己烯）四氨卟啉铜（Ⅱ）试制成厚膜电阻气敏元件，研究了元件的气敏特性．结果表明元件对一定浓度的氨气具有良好的敏感性和选择性．其灵敏度受工作温度、工作电压及元件制作工艺的影响．     

厚膜二氧化锡材料的气敏特性研究

用液相结晶和高温分解法制备偏离化学计量比的二氧化锡材料，对此二氧化锡进行掺杂，制成由一定原料配方组成的厚膜浆料，以此浆料用丝网印刷技术制备ＳｎＯ２厚膜气敏元件。然后，对系列元件进行气敏特性测试，所制备的ＳｎＯ２气敏元件表现出对乙醇气体的选择敏感性。     

射频反应溅射纳米SnO2薄膜气敏特性研究

采用射频反应溅射在瓷管上制备了SnO2气敏薄膜元件,以及用传统方法制备了SnO2厚膜元件.两种元件经测试表现出对乙醇较高的灵敏度,对两种元件进行了性能对比测试.测试表明,无论在灵敏度、响应恢复时间,还是在检测浓度范围上,SnO2气敏薄膜元件都比传统的厚膜元件性能优越.SnO2气敏薄膜元件经过表面修饰,在200×10-6体积浓度下接近30.对薄膜元件加热温度及选择性进行了研究,初步探讨了元件稳定性及其敏感机理.     

声表面波SO2气体传感器敏感膜的研究

为了深入研究声表面波（ＳＡＷ）ＳＯ２气敏传感器频移与浓度之间的关系,对聚苯胺敏感膜的ＳＡＷ ＳＯ２传感器进行了试验与理论研究,并用双能谷模型推导了有关公式。解释了频移与浓度关系曲线中的拐点问题,为聚苯胺敏感膜的ＳＡＷ传感器应用提供了理论和实践依据。将有机物聚苯胺（ＰＡｎ）和硫化镉（ＣｄＳ）两者的气敏特性进行了对比,得出了ＳＯ２气敏膜具有双峰吸收的特点,并从理论上进行了论证,这对研究其他气敏膜也有指     

镀有敏感膜的长周期光纤光栅NO气体传感特性

为提高长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器检测折射率小于1.4介质时的灵敏度,实现对一氧化氮(NO)气体的高灵敏度检测,采用在常规长周期光纤光栅包层外镀上折射率大于包层折射率的SiO2-WO3薄膜的方法,运用四层阶跃折射率耦合模理论,分析长周期光纤光栅谐振波长的光谱特性.当膜厚为最佳值时,谐振波长变化率最大,灵敏度最高.在室温下,用镀有不同膜厚的传感器检测体积分数为2%的NO气体.结果表明,只有镀3层膜的传感器谐振波长红移4.77 nm,灵敏度达3%,元件响应时间10 s,恢复时间20 s,其他膜厚的传感器谐振波长没有变化.     

新型多壁碳纳米管复合薄膜材料气敏性能研究1

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复合薄膜材料和气敏元件,通过XRD和XPS实验分析了复合薄膜材料的物相结构及表面化学状态,测试了该气敏传感器的气体敏感性能,包括灵敏度、选择性等特性,实验结果表明,该复合薄膜气敏传感器表现出较好的气敏性能,对NO2有较好的灵敏度,对其他干扰气体不敏感。对实验结果与气敏响应机理进行了初步的分析与讨论。     

Gas sensors for CO_2 detection based on RGO–PEI films at room temperature

In this paper,polyethyleneimine(PEI)and reduced graphene oxide(RGO)were selected as sensing materials for carbon dioxide detection.Two kinds of sensors with different sensitive film structures,i.e.,RGO–PEI composite film and RGO–PEI bi-layer film were fabricated by airbrushing the sensitive films on interdigitated electrodes.Response performances of both sensors at room temperature were investigated.Results showed that sensors with bi-layer film exhibited smaller baseline drift and more stable sensing characteristics than the counterparts with composite film.Furthermore,bi-layer film sensors with different quantity of PEI solution deposited were studied.Performances of long-time stability,repeatability,low concentration of detection for carbon dioxide,and measurements of response time and recovery time were investigated.It was found that appropriate weight ratio of RGO and PEI was critical for sensing response.In addition,the sensor with bi-layer film exhibited a better repeatability but had longer response time and recovery time than RGO single-layer sensor,and both of them could detect as low as20 parts per million carbon dioxide gas.Sensing responses of the prepared sensors to carbon dioxide under dry air or nitrogen were compared.The relevant sensing mechanisms were studied as well.     

硅基微结构气体传感器结构的有限元模拟分析

利用金属铂的热阻、 热敏特性, 以及SiO₂和SiN_x良好的绝 热、 绝缘特性, 设计一种以铂丝为加热层, 叉指状的金电极为敏感膜信号电极, SiO₂和SiN_x为隔热和电绝缘层的硅基微热板结构气敏元件. 并利 用有限元分析工具ANSYS, 对所设计的硅基微结构气敏元件的加热器进行了稳态过程和瞬态 过程的模拟和分析, 得到了元件表面的稳态热场分布和瞬态响应的分析结果.     

用于相含率测量的螺旋电磁传感器优化设计

通过激励线圈和检测线圈,电磁传感器可以对被测物内部的电磁特性进行测量.为此,提出了一种用于相含率测量的新型电磁传感器——螺旋电磁传感器,进一步采用场量提取法推算了180°和360°螺旋线圈的灵敏度矩阵,并基于灵敏度分析对这2种传感器结构进行了优化设计,得到了优化参数的选取范围和规律.改进的螺旋电磁传感器具有更均匀、更灵敏的特性.同时,硬件实验表明,螺旋电磁传感器检测的电学敏感指标能够很好地反映被测物场的相含率,通过传感器的互感相角相对变化率与相含率的相关曲线,可以验证螺旋电磁传感器在相含率测量中的可行性和准确性.