溶胶-凝胶法制备SnO_2气敏薄膜的研究

以SnCl2 ·2H2 O及乙醇为原料 ,利用溶胶 -凝胶法制备SnO2 纳米薄膜 .探讨了制膜的工艺条件 ,用XRD、SEM、TEM、AES以及XPS等研究了所得薄膜的结构性质 ,同时考察了薄膜的晶相结构、晶粒尺寸、表面形貌以及薄膜中元素的化学状态与热处理条件之间的相互关系 .     

水热法制备Fe_2O_3微米球及其气敏性能研究

半导体电阻式气体传感器具有灵敏度较高、响应迅速、制备成本较低、易于小型化等优点,已经成为近年来传感器研究的重点.本文通过水热法制备出Fe_2O_3微米球并研究其对酒精的气敏性能.结果显示制备的Fe_2O_3微米球纯度高,表面粗糙,对酒精气体显示出优异的响应特性,具有灵敏度高、稳定性好和优异浓度线性特征等特点.这项工作将为高性能酒精气体检测仪提供新的候选材料.     

α-Fe_2O_3中空微球的制备及其气敏特性

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为铁源,不同氨基酸作为表面活性剂,通过水热法制备α-Fe_2O_3样品,并用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及X射线衍射(XRD)表征样品的形貌,测试其气敏性能.结果表明:不同表面活性剂所得α-Fe_2O_3样品的形貌不同,分别为实心粒子和中空微球,且中空微球由粒子堆积而成;基于中空微球的气体传感器对乙醇具有良好的敏感特性.     

微波水热法制掺铈SnO_2纳米气敏材料及其性能

采用微波水热法制备SnO2纳米粉体,应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对粉体进行结构表征和微观形貌观察;以所得粉体为原料制备厚膜气敏元件,对其进行气敏性能测试。结果表明:铈离子(Ce3+)的掺杂对SnO2晶粒的生长有抑制作用,掺杂后颗粒粒径约为50 nm;前驱体煅烧温度为700℃时,Ce3+的掺杂可改变SnO2气敏元件对某些气体的灵敏度,当工作温度为370℃时,掺杂x(Ce3+)=5%的气敏元件对乙醇的灵敏度达到20.5,对丙酮的灵敏度达到22,均高于未掺杂Ce3+的气敏传感器的灵敏度;Ce3+的掺杂可以降低厚膜气敏元件的本征电阻,提高其工作稳定性。     

溶胶-凝胶法制备纳米SnO_2多孔气敏薄膜研究

介绍以SnCl2为原料,乙醇为溶剂,HCl为催化物,用溶胶-凝胶法制备SnO2薄膜的研究结果.研究发现,制备的薄膜为非晶体结构.经热处理后,形成四方相的金红石结构.通过X射线衍射谱和扫描电子显微镜对样品的结构分析表明,随着退火温度的升高,薄膜的结晶程度逐渐提高、粒径逐渐增大;在溶剂中加入表面活性剂聚乙二醇后可以使薄膜表面形貌得到明显改善,晶粒分布变窄,空隙率大大增加,成为一种多孔结构.由于其比表面积大大增强,因而气敏特性会得到显著提高.     

SnO_2纳米晶的湿敏特性研究

采用溶胶-凝胶法制备SnO2纳米晶薄膜,并对其进行表征;初步研究SnO2纳米晶薄膜的阻-湿特性并计算其湿滞,得出:SnO2纳米晶薄膜随着晶粒尺寸的减小,其感湿灵敏度有所增大且湿滞变小.     

单分散Au/ZnO纳米球的可控制备及气敏性能研究

以二水合醋酸锌和二甘醇为原料,采用微波法制备ZnO单分散纳米球;采用柠檬酸还原法制备Au纳米颗粒,并通过静电作用将金纳米颗粒修饰在ZnO纳米球上制备Au/ZnO气敏材料.XRD结果证明了多晶ZnO的形成以及金属Au的成功修饰;FESEM和TEM观察到ZnO单分散纳米球由纳米颗粒组装而成,粒径约280nm;PL光谱对合成材料的晶体缺陷进行了提取,在此基础上深入讨论了Au/ZnO的增敏机理.气敏测试结果显示,Au/ZnO纳米球比未修饰的ZnO纳米球对丙酮具有更好的选择性与更低的检测温度,在体积分数为1×10-6下仍具有较强的气敏响应.     

SnO2/Si-NPA 复合薄膜气敏传感材料的酒敏特性研究

应用匀胶旋涂和退火处理的方法将纳米级SnO2和具有规则阵列结构和多孔结构的硅微米/纳米结构复合体系硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)进行很好地复合,对复合材料的电阻酒敏特性进行了测试.结果表明,SnO2/Si-NPA与Si-NPA相比对酒精具有更高的灵敏度和更好的长期稳定性SnO2/Si-NPA良好的酒精敏感性能被归因于复合薄膜材料既保持了衬底材料独特的微纳双重结构,又保证了SnO2能够发挥其在传感方面的作用,即高灵敏度来自干其巨大的比表面积对酒精分子的物理吸附和材料对酒精分子化学吸附.通过工艺条件的进一步改进以及气体标定系统和信号检出系统进行配套设计与优化,可望开发出性能优异的酒敏传感元件.     

纳米SnO2对CO的气敏性能研究

利用以SnCl4为原料的化学共沉淀法、溶胶-凝胶法和以金属Sn粒为原料的溶解-热解法分别制备出纳米SnO2粉体,研究了不同方法制备材料对CO的气敏性能。采用XRD、TEM等手段对其进行表征,静态配气法测试SnO2的酒敏性能。结果表明,采用溶解一热解法制备的SnO2粒径小于10nm,在180℃的工作温度下对0．1％的CO具有4．5倍的高灵敏度。     

烧结型SnO_2传感器的气敏机理

本文讨论了气体与半导体表面的相互作用，指出了ＳｎＯ２传感器电阻对还原性气体的响应主要由于半导体表面的氧离子吸附、化学反应及势垒效应等三种过程引起的，导出了传感器电阻响应的一般关系式，与实验结果相符。     

SnO2的微乳液法合成及其气敏性能测试

研究了由阴离子表面活性剂组成的微乳液在纳米材料合成中的应用,采用X射线衍射(XRD)检测了产物的晶体结构和粒径分布。结果表明,由十二烷基苯磺酸钠、正庚烷和正丁醇组成的微乳液所制得的SnO2具有四方结构。用该粉体制成厚膜型旁热式气敏元件,测试结果表明,在工作电压为5V时气敏元件对甲醇、乙醇、丙酮、正丙醇等有机溶剂的还原性气体具有很高的灵敏度,特别是对正丙醇有较好的选择性,可以检测空气中浓度低至5ppm的甲醇、乙醇、丙酮和正丙醇蒸气。所有气敏元件呈现随气体种类不同而变化的较好的灵敏度,可望用于制备价廉的对多种气体的浓度进行测定的气敏元件。     

ZrO2掺杂的SnO2厚膜的制备及性能研究

采用化学共沉淀法和丝绸印刷法成功地制备了ZrO2掺杂的SnO2厚膜型气敏传感材料,研究了不同掺杂量,不同烧结温度的厚膜材料的电学性能及气敏性能.实验结果表明:掺杂降低了纯SnO2厚膜的电阻及敏感温区的温度;不同的烧结温度对气敏性能影响较大,在200℃下对20ppm的H2S气体具有较好的灵敏度(S=5.2),响应恢复时间均小于1min.     

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。     

YFeO_3复合氧化物半导体材料的制备、掺杂和气敏性能研究

用化学共沉淀法制备了YFeO3 及其掺锌固溶体Y1-xZnxFeO3 气敏材料 ,并对其制备条件、相结构、电导和气敏性能进行了研究 .结果表明 :Fe与Y物质的量比为 1 :1 ,85 0℃以上热处理一定时间可得钙钛矿结构的纯相YFeO3 ;电导测量显示 ,该系列材料呈p型半导体导电行为 ,且固溶体导电优于纯相 .Y0 .94Zn0 .0 6FeO3 电导突变温度40 0℃ ,较纯相YFeO3 低 70℃ ;90 0℃下热处理 4h所得微粉制作的元件对乙醇有较高的灵敏度和较好的选择性 .这种材料可望开发为一类新型酒敏传感器     

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。     

非加热煤气和LPG气敏元件

研制了非加热气敏元件（传感器），同时研究了元件不同温度在ＳｎＯ２表面吸附状态与气敏性的关系，指出了元件有一定选择性的主要原因。该元件主要特点不需要外加热。因此功耗低、工艺结构简单、易薄膜化、集成化，适于大规模生产，应用前景可观。     

CdO-Fe_2O_3复合氧化物半导体气敏材料的制备和性能

采用化学共沉淀法,制备了系列ＣｄＯ－Ｆｅ２Ｏ３复合氧化物气敏半导体材料,研究了制备条件对电导和气敏性能的影响．结果表明：组分氧化物之间在２５０℃开始发生反应;Ｃｄ／Ｆｅ＝１／２共沉淀粉料在６００℃时形成单一尖晶石ＣｄＦｅ２Ｏ４相;电导率和气敏性能随材料体系的化学组成及烧成温度不同而变化;Ｃｄ／Ｆｅ为１／２产物对乙醇有最高灵敏度和很好的选择性;优化制备工艺制得的气敏元件,对低浓度乙醇气体（１００ｐｐｍ）灵敏度高达２０多倍,相当于１０００ｐｐｍ汽油灵敏度的５倍左右,具有应用开发前景．     

钼掺杂氧化铁基纳米材料的合成及气敏性能研究

利用柠檬酸溶胶-凝胶法合成掺杂钼的Fe2O3复合氧化物对H2S等还原性气体有很高的灵敏度,并利用XRD对产品的物相进行了分析;用TEM或SEM对粉体晶粒的粒径和形貌进行了观察;将产物粉体制成气敏元件,采用静态配气法在气敏测试仪上进行了灵敏度和响应-恢复曲线的测试,研究证明钼铁复合氧化物对H2S气体有很好的气敏特性,其中...     

多重射流燃烧反应器制备纳米TiO2颗粒的过程研究

利用自行设计开发的多重射流燃烧反应器,通过氢气和空气预混合和辅助燃烧方法,以四氯化钛作为前驱体气相水解合成了纳米二氧化钛颗粒,借助于TEM,XRD和BET比表面积测试等方法研究了工艺条件对纳米二氧化钛粒径、形貌以及晶型的影响。纳米T iO2颗粒呈球形,粒径在16~34 nm,分布大体均匀。比表面积在34~121 m2/g范围内可控,金红石质量分数在0.09~0.62范围内可控。其粒度、比表面积及晶型结构等可以通过工艺条件进行控制。     

钨掺杂氧化铁基纳米材料的合成及气敏性能研究

合成掺杂钨的Fe2O3复合氧化物对NO2、Cl2等氧化性气体有很高的灵敏度,利用XRD对产品的物相进行了分析;用TEM或SEM对粉体晶粒的粒径和形貌进行了观察;将产物粉体制成气敏元件,采用静态配气法在气敏测试仪上进行了灵敏度和响应-恢复曲线的测试,研究证明0.33WO3-Fe2O3试样形貌为蜂窝状,按比例估算粒径,平均...