貴金屬負(fù)載的多孔ZnO納米片氣敏傳感器在VOCs檢測方面的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們在享受到越來越多便利的同時(shí)，也遭受到越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染危害。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)調(diào)查發(fā)布，每年有近千萬人因?yàn)榄h(huán)境污染而導(dǎo)致死亡或過早死亡。盡管污染物主要存在于室外，但人們有80％以上的時(shí)間是在室內(nèi)度過的，因此及時(shí)有效的監(jiān)測室內(nèi)空氣中污染氣體就顯得尤為重要。
　　氣體傳感器因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、操作簡便、可以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測備受人們關(guān)注。半導(dǎo)體氧化物作為一種重要的氣敏材料已經(jīng)被廣泛用于污染氣體的監(jiān)測，然而，

2、單一氧化物在靈敏度和氣敏檢測范圍上有著很大的局限，而摻雜貴金屬是常用的改善氣敏材料傳感性能的方法之一。在這些研究基礎(chǔ)之上，本文通過簡單的水熱法合成了多孔氧化鋅納米片，并通過光催化還原、浸漬沉積—H2還原的方法得到貴金屬負(fù)載的多孔氧化鋅納米片，并將其應(yīng)用于易揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和氯苯類化合物(CBs)的檢測。
　　1.金納米顆粒沉積的單晶多孔ZnO納米片的制備及其對揮發(fā)性有機(jī)污染物氣敏響應(yīng)的研究
　　室內(nèi)空氣污染物中危害最

3、大的是揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)，通常包含含氧碳?xì)浠衔铩Ⅺu代烴、芳烴、脂肪族碳?xì)浠衔?、萜烯、酯類和醛類七大類，然而傳統(tǒng)的氣敏傳感器致力于提高氣敏傳感器的選擇性，使其僅僅對某種或某一類氣體具有較好響應(yīng)。因此，發(fā)展一種可以檢測多種揮發(fā)性有機(jī)污染物的氣敏傳感器有著十分重要的實(shí)際意義。本工作主要目的是研究金沉積的多孔ZnO納米片對七大類VOCs的氣敏響應(yīng)。首先我們通過水熱法合成得到了氧化鋅多孔納米片，然后通過光催化沉積的方法得到了Au沉積

4、的多孔氧化鋅納米片。將所得的氣敏材料在不同溫度下測定了七大類VOCs的代表性氣體，綜合了七大類物質(zhì)以確定其最適溫度和最適Au負(fù)載量。然后在最適溫度下測定了該氣敏材料隨VOCs氣體濃度變化響應(yīng)值發(fā)生的變化，并測定了其穩(wěn)定性、重復(fù)性，以及濕度對氣敏響應(yīng)值的影響。此外，對Au增強(qiáng)氣敏性能的機(jī)理也進(jìn)行了分析。
　　2.高分散的Pd納米顆粒負(fù)載的多孔ZnO納米片氣敏材料的制備及其對氯苯類化合物的檢測
　　氯苯類化合物是常用的工業(yè)溶劑、

5、脫脂劑以及合成塑料、樹脂和制藥的中間體。氯苯類化合物屬于持久性有機(jī)污染物，具有“致癌致畸致突變”的“三致作用”，并且有高毒性、親脂性、生物累積性和持久污染性四種性質(zhì)。因此，氯苯類化合物一旦被排放到環(huán)境中，很容易進(jìn)行長距離遷移，并且由于其親脂性，一旦被人體吸收很難再被排出，對人體的危害很大。一般檢測水環(huán)境中氯苯類化合物的方法比較多，而空氣環(huán)境中的氯苯類化合物卻相對較少。在本工作中，我們通過浸漬法沉積—H2還原的方法得到了高分散的Pd納米顆