MgO掺杂SnO2甲醛传感器的气敏性能

用MgO掺杂SnO₂材料(SnO₂/MgO)研制了旁热式甲醛传感器,采用紫外光激发的方式使传感器能在室温下工作.利用X射线衍射仪、热场发射扫描电镜、比表面积与孔隙率分析仪对SnO₂和SnO₂/MgO材料进行了物相组成、微观形貌的表征和比表面积的测定,并在不同退火温度、不同紫外光照射强度下对传感器进行了性能测试.结果表明:掺杂后的材料比表面积更大、吸附能力更强,当退火温度为650℃、紫外光照射强度为1.75 mW/cm²时SnO₂/MgO传感器的灵敏度最好.在以相同体积分数的O₂、C₂H₆O作为干扰气体时,SnO₂/MgO气敏传感器对甲醛具有良好的选择性.研究结果为探索高灵敏的甲醛检测新技术提供了参考.     

等离子体反应溅射生成SnO_2气体传感器薄膜的研究

利用低温空气等离子体反应溅射技术淀积ＳｎＯ_２薄膜，研究了ＳｎＯ_２薄膜气敏元件对几种 可燃性气体的气敏效应及其性能；通过掺杂提高了元件的选择性，并对反应溅射机理和气敏机理 作了一些探讨．     

NanoSnO2酒精传感器的研究

采用溶胶-凝胶技术分别在0.45、1.3 mol/L SnCl2乙醇溶液和0.9 mol/L SnCl2乙二醇溶液3种体系下合成了纳米SnO2粉体,通过XRD和TEM对其结构进行了表征,并对NanoSnO2传感器进行了气敏特性和研制条件的分析.结果表明制作传感器的最佳烧结温度为660℃,加热电压控制在5 V,使其表面温度达到200～250℃,此时传感器的气敏性能最好,而且在0.45 mol/L SnCl2乙醇溶液用溶胶-凝胶法制得的SnO2纳米酒精传感器的气敏性能最好.     

液态源掺杂对SnO2薄膜特性影响

在单晶硅片上生长ＳｉＯ２绝缘层，再用蒸发的方法在ＳｉＯ２层上淀积超微粒ＳｎＯ２薄膜．采用液态源扩散方法对ＳｎＯ２薄膜进行掺杂．实验表明，采用此法掺杂可精确控制掺杂浓度，此法工艺简便。可靠，使掺杂和热处理一次完成，掺杂后的薄膜气敏特性得到较大的改善．     

SnO2薄膜光透过率气体敏感机理的研究

以掺杂SnO2薄膜为例，推导了薄膜上透射光的消光系数与薄膜内极化电子数和极化电子迁移率的关系式。得出当环境气氛中待测气体的浓度变化时，将导致穿过薄膜的光的透射率与之发生响应，从理论上说明研制新式的气敏－光信号类型的传感器是可行的。     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随
气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000 kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 05357 mg/m³的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

直流溅射掺杂Pt的SnO2薄膜气敏特性

采用非醇盐溶胶-凝胶工艺在Al2O3基片上旋转涂敷制备掺杂Sb的SnO2薄膜,再经直流溅射制得表面掺杂Pt的Sb∶SnO2薄膜,测试了薄膜对乙醇、汽油、苯、二甲苯、甲苯、丙酮和NH3气体的气敏性能,探讨了不同Pt掺杂量对乙醇气敏性能的影响.结果表明,Pt的溅射时间为90 s时,元件对50×10-6乙醇气体的灵敏度高达43,且薄膜具有较好的响应-恢复特性,其响应时间和恢复时间均为6 s.选择性研究表明,薄膜在加热温度为280℃时,具有很好的酒敏特性和选择性.     

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.     

金属氧化物气敏传感器

根据检测气体的种类、组成成分和工作原理对气体传感器进行了分类,并详细介绍了金属氧化物的气敏机理和纳米技术对材料气敏性能的影响;着重从物理方法和化学方法两个方面介绍金属氧化物纳米颗粒的合成;探讨了气体传感器的发展方向.     

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。     

基于Ni@Pt燃料电池型甲醛电化学传感器的研究

通过热裂解和氢还原制备了Ni纳米颗粒,并在酸性溶液中通过液相置换合成了核壳 Ni@Pt-800。采用喷涂法将催化剂作为阴极涂层附着在质子交换膜上,阳极涂层为商业Pt/C。采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni@Pt-800对甲醛的响应分别是Ni@Pt和其他干扰气体的4.95倍和25倍。在0～135×10^?6范围内,甲醛的氧化峰电流与浓度有着良好的线性关系,其线性回归方程为：△i=0.00103×10^?6－0.006 61,相关系数为0.98。     

钙钛矿型复合氧化物气敏特性的研究

本文合成了钙钛矿型复合氧化物LaMn1-xNixO_3(0. 0≤x≤1. 0) 。用薄膜法测定了本体系样品电导的变化性质,结合催化氧化活性结果讨论了可能的响应机理。利用热重(TG)、差热分析(DTA)和上述机理讨论了样品电导随温度变化的规律,最后还研究了不同还原性气体对体系电导变化的影响。各种还原性气体在同一样品上的响应速率次序为:乙醚>丙酮>甲醇>CO>H_2。     

衰荡腔光谱技术检测混合气体中甲醛含量

利用光参量振荡技术产生2.2~3.97μm的宽调谐窄线宽中红外相干辐射.采用该中红外光源和衰荡腔光谱技术建立了一痕量气体成分光谱检测系统,并使用该系统对混合气体中的甲醛成分进行了测量,得到了72×10-9的检测灵敏度.整个光谱检测系统具有很好的光谱分辨率、选择性以及测量灵敏度,适用于大气中多种污染或温室效应气体成分的检测.     

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。     

Influence of laser doping on nanocrystalline ZnO thin films gas sensors

The effect of laser doping of Al on the gas sensing behavior of nanocrystalline ZnO thin films is reported. The doping of Al was carried out by the spin-coating of Al-precursors on nanocrystalline ZnO films followed by a pulsed laser irradiation. The laser-doped films were characterized as a function of laser power density by measuring the optical, structural, electrical, morphological and gas sensing properties of ZnO films. It was found that the laser doping process resulted in an increase of electrical conductivity of ZnO films. The performance of gas sensor was investigated for different concentrations of H2 and NH3 in the air. The results indicate that the laser doping process can be utilized to improve the sensor characteristics such as sensitivity and response time by optimization of laser power density. The optimum laser power is interpreted as the critical power level required to compete the effective doping versus developing the effective grain boundaries. Also, the selectivity of laser-doped ZnO sensors for H2 was studied for a likelihood practical gas mixture composed of H2, NH3 and CH4. It is found that these films can be optimized to develop H2 and NH3 sensors in PPM level with a higher selectivity over other reducing gases.     

环己酮甲醛树脂的改性研究

研究了环己酮甲醛树脂与邻苯二甲酸酐、乙二胺、甲基丙烯酸酯、氯化聚丙烯、表氯醇等的改性反应,同时测定了改性酮醛树脂的软化点、羟值、 Ｉ Ｒ 以及在各种溶剂中的溶解性,并将改性树脂涂覆于金属表面成膜后,在不同介质中试验了其膜的性能     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．