利用光波导气体传感器检测二氧化硫气体的研究

本文以甲基紫为敏感层,利用匀胶机,将甲基紫涂敷在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了二氧化硫气体传感元件。实验结果表明,该传感元件能检测的二氧化硫气体的浓度为8×10^-5、响应时间为2s。当二氧化硫气体的浓度在8×10-5～1．2×10-3时,二氧化硫气体浓度和光强度之间具有良好的线性关系（R=0．9989,n=5）。所研制的传感元件具有响应时间短、可逆性好、操作方便、成本低等特点。     

磁控溅射制备In掺杂ZnO薄膜及NO2气敏特性分析

利用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上成功制备了In掺杂的ZnO(ZnO∶In)薄膜。X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）的研究结果显示所制备的ZnO∶In为纤锌矿的多晶薄膜,具有高度C轴择优取向。气敏研究结果表明ZnO∶In薄膜对NO2气体有较强的敏感性,最佳工作温度为273 ℃,其敏感度与薄膜的厚度和NO2气体的体积分数有关。ZnO∶In薄膜对较高体积分数的NO2气体的灵敏度较高,而薄膜比厚膜的灵敏度高,厚度为90 nm的薄膜在273 ℃时对体积分数为2×10-5的NO2气体的敏感度高     

光波导气体传感器及其发展进展

目前,作为信息科学的三大基础之一的传感器技术得到了迅速的发展,其中,光波导（Optical Waveguide,OWG）化学传感技术是国内外发展起来的新型传感技术之一。尤其是在国内新兴的研究题目,具有结构简单、易于微型化、便于携带,能够在线操作等特点。本文介绍了光波导气体传感器技术的特点、光波导的基本原理,并对光波导的气体传感器的研究进展及利用此技术所得到的的研究结果作一综述。     

分级多孔结构NiO/ZnO复合材料制备及其甲醛气敏性能

以向日葵秸秆为生物模板合成一种新型的分级多孔结构氧化镍掺杂氧化锌纳米复合材料(Bio NiO/ZnO),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料的组成和结构进行表征.实验结果表明,合成的Bio NiO/ZnO保存了向日葵秸秆材料的原始分级多孔结构,该结构由大量尺寸和形状一致的六方晶系纤锌矿型结构的氧化镍与立方晶系文石相结构的氧化镍球形颗粒堆积组成.与未掺杂的ZnO材料相比,Bio NiO/ZnO复合材料制作的气敏传感器对甲醛具有增强的气敏性能.在240℃的工作温度下,该气体传感器对10^-4的甲醛的响应为42,响应和恢复时间分别为7 s和6 s.检测的下限为1.48×10^-4,与复合物的氧空位浓度增加和两相间p-n型异质结的存在有关.     

磁控溅射制备In掺杂ZnO薄膜及NO2气敏特性分析

利用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上成功制备了In掺杂的ZnO(ZnO∶In)薄膜。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)的研究结果显示所制备的ZnO∶In为纤锌矿的多晶薄膜,具有高度C轴择优取向。气敏研究结果表明ZnO∶In薄膜对NO2气体有较强的敏感性,最佳工作温度为273℃,其敏感度与薄膜的厚度和NO2气体的体积分数有关。ZnO∶In薄膜对较高体积分数的NO2气体的灵敏度较高,而薄膜比厚膜的灵敏度高,厚度为90 nm的薄膜在273℃时对体积分数为2×10-5的NO2气体的敏感度高达16,表明ZnO∶In薄膜具有检测较低体积分数NO2的能力。     

ZnO薄膜声表面波型SF6气体传感器的研究

提出了一种基于ZnO薄膜的声表面波型SF6气体传感器.将利用微乳液法制备的ZnO颗粒制作在声表面波器件上,形成了一种对SF6气体具有物理吸附和脱吸附作用的ZnO薄膜.应用小波函数加权的输入换能器和具有抑制体声波作用的多条耦合器到声表面波器件中,传感器的频率响应特性得到了提高.声表面波器件的双声路结构消除了因外界测量条件改变引起的测量误差,进一步提高了传感器的可靠性和准确性.实验结果表明,基于ZnO薄膜的声表面波型SF6气体传感器具有较好的重复性和较强的连续测量特性,在测量范围内对各种浓度的SF6气体具有好的响应特性,传感器在9(SF6)为0.5×10-6到20×10-6范围内的线性灵敏度大约为7.3 kHz/10-6,但对CO2、N2具有一定的交叉灵敏度.     

衬底温度对Cr掺杂ZnO薄膜结构和透过率的影响

采用磁控溅射法在载玻片上制备了具有c轴高择优取向的Cr掺杂ZnO薄膜,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见分光光度计（UV—Vis）研究了衬底温度对Cr掺杂ZnO薄膜结构及光学透射特性的影响．结果表明,在衬底温度为400℃时制备的Zn0.98Cr0.02薄膜具有最好的结晶质量;衬底温度对薄膜的吸收边基本没有影响,但衬底温度为400℃时薄膜具有较高的透过率,其原因是在该奈件下薄膜具有较好的结晶质量．     

不同衬底对NiO薄膜结构和光透过性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法分别以玻璃和ITO为衬底,制备出具有较高光透过性能的NiO薄膜.进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、薄膜测厚仪和紫外-可见分光光度计(UV-VIS)分别表征了NiO薄膜的晶粒结构、表面形貌、薄膜厚度及光透过性能,并计算了薄膜的光学带隙值.结果表明:不同的衬底对NiO薄膜的结构和光透过性能具有一定的影响;在玻璃衬底上制备的NiO薄膜晶粒尺寸大小均一且沿NiO(200)择优生长,而在ITO衬底上制备的NiO薄膜晶粒尺寸较小且薄膜厚度较薄.两者在可见光范围内的平均透过率均达到80%左右,但在ITO衬底上制备的NiO薄膜在500nm左右有明显的吸收现象.并且在玻璃衬底上制备的NiO薄膜光学带隙值达到3.95eV.     

金属掺杂对NiO／γ-Al2O3甲烷三重整的影响

考察了掺杂碱金属（Li、K）和碱土金属（Mg、Ba）的NiO／γ-Al2O3催化剂在甲烷三重整反应中的催化性能,并利用程序升温还原、程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征．结果表明,碱金属K的掺杂能同时提高NiO／γ-Al2O3催化剂的CH4和CO2的转化率,而其他金属的掺杂仅对CO2转化有利．750℃时K—NiO／3γ...     

V、Mn掺杂ZnO薄膜的掺杂特性及制备工艺研究

本文采用溶胶一凝肢法制备掺杂Mn的ZaO薄膜,井直流磁控溅射V掺杂的ZnO薄膜,研究Mn、V掺杂浓度以及制备工艺对于ZnO薄膜微观组织和电学性能的影响。研究发现,溶胶一凝胶法制备ZnO薄膜,最佳熟处理温度为450℃前烘和700℃退火处理结合。掺杂ZnO薄膜结构显示,Mn、V离子部分替代Zn离子进入ZnO晶格的内部。Mn掺杂ZnO薄膜浓度约为1％时,或V元素掺杂浓度为2％时,ZnO薄膜中的（002）晶向的衍射峰最强,显示出一定的C轴择优生长性。     

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。     

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。     

高温氧化薄膜应力的测定

介绍一种高温氧化薄膜应力的测定技术，它能在一定高温氧化条件下原位测定氧化膜中的生长应力，在某一温度变化范围内原位氧化膜中的热应力，这种技术档以普通衍射仪上进行。     

Silicon dots films deposited by spin-coating as a generated carrier addition layer of third generation photovoltaics

In this work, silicon ink composing of silicon powder and zinc oxide solution was formulated and spin-coated on quartz and n/p-Si substrates followed by drying the films under atmosphere at the temperature of 550°C. The results showed that this top-addition layer could be the highly promising layer for photo-generating carriers in third-generation photovoltaics to enhance blue-light absorption. X-ray diffraction and scanning electron microscopy techniques were used to study the presence of silic...     

Zn2SnO4复合氧化物气敏特性研究

采用烧结法合成Zn_2SnO_4复合氧化物,具有反尖晶石结构的弱N型半导体材料,其气敏性能引人注目,尤其是对乙醇具有较高的灵敏度和选择性.当掺入少量氧化物杂质,可以看到灵敏度和最佳工作温度都有所改善,其中以稀土氧化物效果为最佳.     

针型复合钨/氧化钨微型pH复合电极的研制及应用

利用自制的钨/氧化钨为p H指示电极,以Ag/Ag Cl电极为参比电极,组装于不锈钢针头内,制成针型钨/氧化钨微型p H复合传感器.该复合p H电极对H+的响应范围为p H=2.0~11.0,能斯特响应斜率为-53.83 m V/p H,响应时间小于1 min.该电极具有机械强度高、响应快、重现性好、制作简单等优点,并已应用于水果原位微区测量,具有较好的效果.     

LY12铝合金复合氧化膜在硫酸锌溶液中交流电沉积行为研究

通过示波器跟踪检测LY12铝合金硫酸-磷酸复合氧化膜在硫酸锌溶液中交流电沉积过程的电流变化,考察了锌离子在复合膜中的反应历程.实验结果表明:接通电源后的一段时间内,阴、阳极峰值电流变化剧烈,变化趋势相似,而且阴极的峰值电流比阳极峰值电流大;随后阴、阳极峰值电流逐渐趋于一致;交流电沉积过程中复合膜颜色发生变化,锌沉积到复合膜孔中.LY12铝合金复合氧化膜在硫酸锌溶液中沉积300s时,锌沉积量为31.404μg/cm2,主要分布在复合膜孔底约2μm范围内.锌在复合膜孔中的沉积量与沉积时间呈对数关系.     

Fabrication and characterization of patterned carbon nanotube flow sensor cell

Patterned flow sensor cell consisting of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) network and polydimethylsiloxane (PDMS) are fabricated, based on the process of vacuum filtration, photolithography, and plasma etching. The sensor cell is a composite thin film and packaged to form a flow sensor, and then tested in different flow rates with different liquids, such as deionized (DI) water and NaCl solution. The induced-voltage increases with increasing flowing velocity and liquid concentration. The relation between induced-voltage and sensor cell conductivity is tested in the same liquid at the same flow rate. The higher the conductivity is, the higher the induced-voltage is. Some of the SWCNTs are fixed in the PDMS matrix, simultaneously some of them protrude above the composite thin film, which are exposed to the liquid and contribute to the voltage generation. The fabrication method can make the flow sensor scaled down to dimensions on the order of micrometers, which makes it suitable in very small liquid volumes.     

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.