高溫合成異質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,各類有毒有害氣體、易燃易爆氣體對(duì)人類居住的環(huán)境影響越來(lái)越嚴(yán)重,因此開(kāi)發(fā)準(zhǔn)確快速探測(cè)目標(biāo)氣體的氣體傳感器是科學(xué)研究的重要任務(wù)之一。對(duì)于氣體傳感器的要求,不僅需要高的靈敏度、好的選擇性、穩(wěn)定性,而且在較低溫度或常溫下有良好的檢測(cè)能力。以ZnO為代表的寬帶隙半導(dǎo)體材料作為光激發(fā)氣敏材料已被研究多時(shí)。但其僅利用到紫外光,限制了光激發(fā)氣體傳感器的實(shí)際應(yīng)用。因此利用窄帶隙的半導(dǎo)體材料(如:CdS、Bi2S3、CdSe、PbS、L

2、nP)作為氣敏材料或光敏材料,并在可見(jiàn)光激發(fā)下研究氣敏活性是當(dāng)今熱點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)氣-液-固方法,以金作為催化劑成功地制備了硒化鎘(CdSe)納米帶,將CdSe納米帶應(yīng)用在可見(jiàn)光增強(qiáng)氣體傳感器。在200℃時(shí),可見(jiàn)光激發(fā)的氣敏傳感器檢測(cè)50-1000 ppm的乙醇?xì)怏w,發(fā)現(xiàn)相比與無(wú)光條件下表現(xiàn)出更高的氣敏活性。我們認(rèn)為這是由于硒化鎘納米帶表面在可見(jiàn)光照射下增加載流子濃度,提高了CdSe納米帶氣敏傳感器活性。⑵利用

3、高溫法合成CdSe/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),相比于ZnO基的氣體傳感器有更高的氣敏活性。通過(guò)XRD、SEM、TEM表征說(shuō)明了ZnO納米棒良好的生長(zhǎng)在CdSe納米帶表面。我們將此異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合物材料制成氣敏器件,檢測(cè)不同濃度乙醇?xì)怏w。研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論是黑暗或光照條件下,CdSe/ZnO復(fù)合材料的靈敏度均比ZnO納米棒高,并且最佳溫度下降到160℃。初步探討了氣敏活性的機(jī)理,說(shuō)明復(fù)合材料能夠提高氣敏活性。⑶通過(guò)熱氣相合成法成功的制備了高度有序的狗尾草狀