模板法制備多孔銦基復(fù)合材料及氣敏性能研究.pdf

1、一維納米結(jié)構(gòu)作為化學(xué)傳感器具有更優(yōu)異的性能，為研究室溫下對微量NOx高靈敏度、快速的響應(yīng)的氣敏傳感材料，本實驗以三維孔道的SBA-16為模版，采用In(NO3)3溶液作為前驅(qū)體溶液，在空氣氣氛下，采用煅燒以及水熱-煅燒的方式合成了高度結(jié)晶的一維介孔In2O3納米材料，并在納米線中摻雜一定量的其它金屬鹽制成復(fù)合材料，采用靜態(tài)注氣法研究了室溫下一維In2O3納米材料及其復(fù)合材料對NOx氣敏性能，初步探討了材料的氣敏響應(yīng)機理。
　　利用

2、模板-煅燒的方法，以SBA-16為模板，In(NO3)3溶液為前驅(qū)體，合成了高度結(jié)晶的介孔In2O3納米線(NWs)，納米線直徑約為4-8 nm，孔徑約為3-5 nm。樣品的TEM掃描結(jié)果顯示，材料表面存在一層超薄的SiO2層，這種特殊的結(jié)構(gòu)使材料的表面缺陷增加，為被吸附氣體與材料表面之間的反應(yīng)提供了大量活性中心，其中，0.2 mol·L-1前驅(qū)體溶液合成的納米線含有15 at％SiO2和85 at％In2O3，比表面積為57.23 m

3、2·g-1，孔徑大小主要集中在3.64和33.8 nm，在室溫下對NOx表現(xiàn)出了超高的靈敏度和氣敏響應(yīng)，對97 ppm NOx的靈敏度達到115.6，響應(yīng)時間為118s，檢測限為970 ppb。
　　利用模板-水熱-煅燒的方法合成了納米片狀的介孔In2O3納米材料，制備的納米片結(jié)構(gòu)疏松多孔，孔徑約為3-5 nm，具有較大的比表面積，其中，0.3 mol·L-1In(NO3)3前驅(qū)體合成的納米片的比表面積為82.32 m2·g-1，

4、表面分布的大量的形狀規(guī)則的孔，在室溫下對NOx的靈敏度高達587.5，響應(yīng)時間為87 s。
　　對銦納米線材料進行摻雜改性，當(dāng)In(NO3)3與KNO3的質(zhì)量比為30∶1時，材料的氣敏性能顯著提高，對97 ppm的NOx靈敏度為151.78，響應(yīng)時間只有12s，而且檢測限達到48.5 ppb。摻雜量不同，材料的陣列不同，隨著摻雜量的增大，納米線表面的介孔減少并形成了排列整齊的納米線陣列，分析原因是堿金屬元素在材料表面為目標(biāo)氣體擴散