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...     

α-Fe_2O_3基纳米粉体的微乳液法制备及其CO敏感性

为了提高α-Fe2O3纳米粉体对CO的敏感性,本文利用双微乳液法,在聚乙二醇辛基苯基醚(TX100)/正己醇/环己烷/水体系的油包水(W/O)型微乳液中合成了掺杂的α-Fe2O3纳米粉体.考察了水相含量对前驱体粒径的影响;对前驱体经400℃焙烧后所得的粉体进行了表征;并对其分散性、气敏性、选择性、稳定性、响应性和恢复性进行了测试.实验结果表明:当水相含量为7%时,所制得的前驱体的粒径最小.样品在水中的电动行为说明了粉体具有良好的分散特性;同时,掺杂0.5mol% Sn4+、Au3+、Zr4+的粉体对CO气体有较好的气敏性,达到了15.     

CuO/In2O3复合纳米材料的制备及其正丁醇气敏性能研究

p-n结独特的势垒效应能够显著地改变半导体复合材料的光学和电学性能,同时也能影响气敏元件的灵敏度。通过两步水热法制备出不同质量比的CuO/In₂O₃复合纳米材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等方法分析了材料的形貌和结构。观察到CuO为球形分级结构,In₂O₃纳米颗粒附着在其表面。通过气敏性能测试发现,CuO/In₂O₃复合纳米材料中CuO与In₂O₃的质量比为1∶2时,样品在225℃下对体积浓度为100×10^-6的正丁醇的灵敏度为107,相对纯In₂O₃纳米颗粒提升了57%。另外,该样品也对正丁醇表现出很好的选择性和稳定性。     

新型气敏材料Cd2Nb2O7的制备和性能研究

采用固相反应法在９００℃下制备出具有烧绿石结构的莳地导体气敏材料Ｃｄ２Ｎｂ２Ｏ７，研究了制备条件对产物物相和气敏性能的影响，探讨了高温固相反应机理。电导测试表明：Ｃｄ２Ｎｂ２Ｏ７是一种典型的表面电阻控制型半导体材料；而气敏测试表明：Ｃｄ２Ｎｂ２Ｏ７对乙醇具有较高的灵敏度、较好的选择性以及快的响应恢复速度。     

WO3 纳米材料气敏性能研究进展

作为n型半导体的WO3是一种优良的气敏材料,对NOX、H2S、H2、CH4、C2H5OH、CO、NH3等气体都有良好的敏感性。目前WO3气敏材料已经基本满足社会应用的要求,但有些指标还有待改善。本文综述了WO3纳米材料气敏性能的研究进展,介绍了n型半导体WO3纳米材料的气敏传感机制,以及通过形貌控制等手段提高气敏性能、掺杂WO3纳米材料气敏性能及其复合气敏材料气敏性能的研究进展情况。作者认为WO3纳米材料在提高灵敏度、降低工作温度,特别是提高选择性和稳定性上还有很大的研究空间,并且还需克服制备的高成本,探索简易而且重复性强的制备工艺,以便更早地应用于商业化生产,为社会生产生活服务。     

In~(3+)掺杂SnO_2纳米粉体的制备及气敏性能研究

以自制的SnO2和In2O3为原料,通过固相研磨法制得了一系列掺有In3+的SnO2纳米粉体,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段对材料的结构、形貌进行了测量和表征.将该材料制成气敏元件,采用静态配气法测试了材料的对Cl2,NO2,H2,H2S,乙醇,甲醛等气体的气敏性能.探讨了掺杂量、工作电压对SnO2粉体材料气敏性能的影响.研究发现:其中当掺杂In2O3的质量分数为3%时,元件在加热电压为3.5 V下对体积分数为30×10-6的Cl2的灵敏度达到3036,而对其他气体几乎没有响应或者响应很小,元件具有较好的响应-恢复特性,响应时间和恢复时间分别是3 s和8 s,最后简要讨论了SnO2对的Cl2气敏机理.     

新型CO_2气敏元件的研究

利用纳米技术和半导化技术,制备了ＣｕＯＢａＴｉＯ３ 复合氧化物电子陶瓷电容型ＣＯ２ 气敏元件,该元件可用于环境中ＣＯ２ 气体的监测．该元件在１２７ ～４７７ ℃范围,对ＣＯ２ 气体呈现较好的敏感特性;可测气体浓度范围０ ～９５ ％（ 体积分数,下同）,在低浓度范围（０～５％ ）内,电容与浓度呈线性关系;能经受高浓度ＣＯ２ 气流的冲击,有较快的响应恢复速度;重现性和选择性较好;是一种很有发展前途的ＣＯ２ 气敏元件．     

纳米α-Fe2O3的制备及气敏性质的研究

采用沉淀法制备了纳米晶α-Fe₂O₃粉体，并制作了厚膜型气体敏感元件。用热重-差热 (TG-DTA)、扫描电镜 (TEM)和二次粒度分布对α-Fe₂O₃粉体进行了表征。考察了掺杂贵金属或碳酸盐及焙烧温度对敏感元件气体灵敏度的影响。结果表明，纳米氧化铁具有粒度小、颗粒分布均匀的特点，并发现纳米氧化铁在焙烧温度为 600℃及掺杂 3%贵金属或碳酸盐的条件下，对CO气体均有很好的气敏特性。     

亲型乙醇气敏半导体材料CdFe2O4

采用化学共沉淀和固相反应相结合的方法制备出单相ＣｄＦｅ２Ｏ４，实验表明，ＣｄＦｅ２Ｏ４作为一种尖晶石型结构的复合氧化物，是电子导电型半导体，具有良好的酒敏性能。具有较好的化学稳定性和气敏稳定性。     

Fe2O3基纳米粉体的微乳液法制备及其气敏性

应用双微乳液法,在聚乙二醇辛基苯基醚(TX100)/正己醇/环己烷/水体系的W/O型微乳液中合成了掺锡和金的氧化铁前驱体,考察了主要制备条件对前驱体粒径的影响,对前驱体经400℃灼烧后所得的粉体进行了表征和气敏性测试,表明制得的共同掺杂5%mol Sn4+和0.5%mol Au3+的粉体对C2H5OH气体有较好的气敏性.     

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.     

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。     

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．     

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     

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     

氧化铁—丝光沸石—氧化钾系湿敏材料的研究

讨论含Ｋ２Ｏ的α－Ｆｅ２Ｏ３材料中，添加丝光沸石对材料湿敏性能的影响．结果表明添加丝光沸石，抑制了α－Ｆｅ２Ｏ３晶粒生长；材料中孔大小和分布得到改善，消除了样品在烧结过程中生成的使材料不稳定的β－Ｋ２Ｏ和ＫＦｅ１１Ｏ１７相．因而氧化铁－丝光沸石－氧化钾系陶瓷具有优良的湿敏特性和稳定性     

氧化铁高温煤气脱硫剂再生动力学行为研究

在热天平装置上研究了SO2气氛下再生反应温度和反应气体中二氧化硫体积分数对氧化铁高温煤气脱硫剂再生行为的影响。实验结果表明,只有在温度高于600℃时氧化铁脱硫剂才可以进行再生,较高的反应温度和二氧化硫体积分数都有利于提高脱硫剂的再生反应速率。利用均匀反应模型确定了SO2气氛下脱硫剂的再生为一级反应,按照等效粒子模型对其动力学行为进行了分析。结果表明,二氧化硫气氛中氧化铁脱硫剂再生过程存在着由表面化学反应控制向内扩散控制的动力学控制步骤的转移过程。通过计算得出了再生反应表观动力学参数,化学反应速率常数的指前因子为8.79×107m/s,活化能为160.56 kJ/mol;有效扩散系数的指前因子为6.4×10-3m2/s,扩散活化能45.40 kJ/mol。     

纳米材料在汽车尾气净化中的应用

针对汽车尾气排放及净化现状，阐述了纳米Al2O3载体、纳米贱金属催化剂、纳米稀土催化剂、纳米贵金属催化剂的特性及其在汽车尾气净化催化器中的应用，探讨了纳米材料在汽车尾气净化催化器中的应用趋势．     

高分散SnO_2纳米粒子的制备及其气敏性能研究

为了提高n型半导体SnO2气敏材料的性能,以碳微球为载体,制备了高度分散、粒径均匀的SnO2纳米粒子.采用静态配气法对基于该SnO2的气敏元件性能进行了系统测试,结果表明,在工作温度为330℃时,实验所得SnO2气敏元件对乙醇气体呈现出优异的响应灵敏度,性能优于相同测试条件下商用SnO2气敏材料.对5×10-6~200×10-6乙醇气体测试,结果显示,材料灵敏度与气体浓度有一定的依赖关系,灵敏度随着气体浓度的增加呈线性增长.