Sol-gel法制備的SnO2摻雜TiO2的厚膜及其氣敏特性研究.pdf

1、TiO2作為一種半導(dǎo)體材料，屬于n型化合物，并且 TiO2材料具有工作溫度低、性能優(yōu)良、制備工藝簡單、無毒、成本低廉、資源豐富等優(yōu)點，故TiO2材料被廣泛應(yīng)用。通過摻雜其他金屬氧化物來實現(xiàn)縮短 TiO2氣敏材料的響應(yīng)時間，降低TiO2氣敏材料的工作溫度，提高TiO2氣敏材料的靈敏度的目的，進而提高TiO2材料的氣敏特性。本文通過sol-gel法制備SnO2-TiO2厚膜并對其進行研究，探索TiO2氣敏性能與制備工藝條件的關(guān)系，通過多組對

2、比實驗確定最佳的制備方案。
　　本文采用sol-gel法以鈦酸丁酯、四氯化錫為前驅(qū)體制備出Ti(OH)4膠體，通過烘干、預(yù)燒、清洗后，得到了SnO2摻雜的TiO2厚膜。通過 XRD、SEM以及氣敏測試系統(tǒng)分析了TiO2厚膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌以及氣敏性能。確定了pH值、攪拌速度、加水量等因素對Ti(OH)4膠體的影響程度。研究了摻雜量、退火溫度、各種氣體和氣體濃度對SnO2-TiO2厚膜氣敏性能的影響。
　　結(jié)論如下：

3、>　　1.當(dāng)H2O:Ti(OC4H9)4:CH3CH2OH=1:3:12時，反應(yīng)速率適中，形成的膠體穩(wěn)定并且均勻；
　　2.將溶液的pH調(diào)節(jié)至2-3，且攪拌速度為80轉(zhuǎn)/min，采用較慢的滴入速度，得到的溶膠的粘度適中，形成的膠體穩(wěn)定且均勻；
　　3.經(jīng)700℃退火的摻雜為4at％的 SnO2-TiO2材料制備的氣敏元件，對乙醇氣體具有很好的選擇性，并且乙醇濃度為60ppm時，氣敏元件的靈敏度達到26；
　　4.在工作